Любители чая по всему миру могут удивиться, узнав, что ключ к вкусной чашке чая кроется не только в самих сортах чая, но и в коллекции микробов, обитающих на чайных корнях. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Current Biology, пролило свет на роль этих микробов в повышении качества чая, открыв новые возможности для улучшения его производства.
Исследование, проведенное учеными из Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства в Китае, было посвящено микробным сообществам, присутствующим в корнях чая, и их влиянию на вкус чая. С помощью микробиомики исследователи выявили значительные различия в микробных сообществах, особенно связанных с метаболизмом азота, в чайных растениях разного качества. Этот вывод заставил их задуматься о том, может ли изменение этих микробных сообществ улучшить качество чая.
«Нам удалось значительно повысить содержание аминокислот в различных сортах чайных растений, что привело к улучшению качества чая», — говорит Тонгда Сюй, один из исследователей, участвовавших в работе.
Хотя Китай может похвастаться богатым генетическим разнообразием чайных растений, улучшение качества чая с помощью молекулярно-генетических методов селекции оказалось сложной задачей. Это побудило исследователей изучить альтернативные подходы, включая использование микробных агентов. Предыдущие исследования показали, что почвенные микробы, живущие в корнях растений, играют решающую роль в поглощении и утилизации питательных веществ растениями. Исследователи хотели глубже изучить, как именно корневые микробы влияют на качество чая.
Исследование показало, что микробы, присутствующие в корнях чая, влияют на поглощение аммиака, который, в свою очередь, влияет на производство теанина — ключевого компонента, отвечающего за вкус чая. Кроме того, наблюдались различия в микробных сообществах, населяющих разные сорта чая. Сравнивая сорта чая с разным содержанием теанина, исследователи выявили набор микробов, способных изменять азотный обмен и повышать уровень теанина.
Основываясь на полученных результатах, исследователи создали синтетическое микробное сообщество, известное как SynCom, которое очень напоминало микробное сообщество, связанное с сортом чая Ругуй, содержащим большое количество анилина. Было установлено, что при внесении в корни чая SynCom значительно повышает уровень теанина. Кроме того, микробы в SynCom повысили устойчивость Arabidopsis thaliana, растения, широко используемого в биологических исследованиях, к условиям с низким содержанием азота.
«Синтетическое микробное сообщество не только улучшает качество низкокачественных чайных растений, но и оказывает значительное стимулирующее воздействие на некоторые высококачественные сорта чая», — объясняет Вэньсинь Тан, соавтор исследования. «Более того, этот эффект особенно выражен в почве с низким содержанием азота».
Последствия этого исследования выходят за рамки сферы производства чая. Понимание роли микробных сообществ в повышении качества урожая открывает новые возможности для улучшения сельскохозяйственной практики. Используя возможности синтетических микробных сообществ, фермеры смогут повысить качество урожая даже в сложных почвенных условиях.
Оригинал earth-chronicles.ru
