Два эндофитных гриба Trichoderma смягчают стресс от засухи и улучшают рост растений у сеянцев Cinnamomum migao

Помощь деревьям в период жажды

По мере того как волны жары и дефицит воды становятся всё более частыми, многим ценным растениям трудно выживать. Cinnamomum migao, лекарственное дерево, произрастающее в нескольких засушливых долинах на юго-западе Китая, — один из таких видов. Его плоды пользуются спросом в традиционной медицине, но запасы в дикой природе сокращаются, а молодые деревья растут медленно, особенно в условиях засухи. В этом исследовании изучается неожиданный союзник, обитающий на и внутри корней растений — дружественные грибы, которые помогают сеянцам расти лучше и оставаться здоровее при нехватке воды.

Редкое лекарственное дерево под давлением

Cinnamomum migao давно используют при лечении таких недугов, как боли в животе, стеснение в груди и укачивание, и сейчас оно входит в состав нескольких дорогостоящих травяных препаратов. Но естественные популяции сокращаются, а попытки культивировать дерево сталкиваются с серьёзным препятствием: засухой. Когда почва пересыхает, сеянцы теряют воду, их листья сморщиваются, а рост значительно замедляется, что задерживает плодоношение и снижает урожай. Авторы хотели выяснить, могут ли некоторые «эндофитные» грибы — микроорганизмы, мирно живущие внутри тканей растений — выступать в роли живых помощников, повышая способность дерева переносить засуху и расти энергичнее.

Привлечение полезных грибов у корней

Исследователи сосредоточились на двух видах Trichoderma, распространённых почвенных грибах, известных способностью формировать тесные связи с корнями растений. Они выращивали сеянцы C. migao в горшках и либо не обрабатывали их, либо неоднократно вносили один из грибов вокруг корней. Молодые деревья затем подвергались четырём уровням влажности почвы — от хорошо увлажнённой до сильно пересушенной — в течение нескольких месяцев. На каждом этапе учёные измеряли высоту и толщину стеблей, размер листьев, биомассу корней и побегов, а также относительное содержание воды в листьях. Кроме того, они изучали химический состав листьев: пигменты фотосинтеза, мелкие молекулы, помогающие удерживать воду, антиоксидантную защиту и растительные гормоны, координирующие рост и реакции на стресс.

Крепче рост, глубже корни и зеленее листья

Практически при всех уровнях засухи сеянцы, связанные с любым из видов Trichoderma, показывали лучшие показатели по сравнению с необработанными растениями. Инокулированные деревья были выше, с более толстыми стеблями, большим количеством и шире листьями, а также с большей массой корней и побегов. Их корни, как правило, были длиннее и крепче, что улучшало способность искать воду в сухой почве. Листья обработанных растений сохраняли более высокое относительное содержание воды и более благоприятный водный градиент между почвой и растением, что помогало поддерживать гидратацию тканей. Они также удерживали больше хлорофилла — зелёного пигмента, необходимого для улавливания света, — что поддерживало фотосинтез даже при снижении доступности воды. Во многих случаях Trichoderma harzianum давала небольшое преимущество в поддержании площади листьев и уровня пигментов при сильной засухе.

Внутренняя химия, защищающая от засухи

Скрытая химия сеянцев объяснила, как именно эти грибы обеспечивали защиту. Обработанные грибы растения накапливали больше осмотических веществ — растворимых сахаров, белков и аминокислоты пролина — которые помогают клеткам удерживать воду, действуя как молекулярные губки. Их антиоксидантные ферментные системы, включая супероксиддисмутазу, пероксидазу и каталазу, работали активнее, нейтрализуя реактивные формы кислорода, накапливающиеся при стрессе и способные повреждать мембраны и хлоропласты. В результате обработанные растения вырабатывали меньше малонового диальдегида, маркера клеточного повреждения. Одновременно с этим изменялся баланс растительных гормонов: уровень абсцизовой кислоты, запускающей реакции на засуху, такие как более жёсткий контроль потерь воды, повышался, в то время как формы гормонов, стимулирующих рост — ауксины, гиббереллины и цитокинины — снижались при стрессе, направляя растение на выживание вместо рискованного роста.

Естественное партнёрство с практическим потенциалом

Проще говоря, два вида Trichoderma выступили в роли микроскопических партнёров, преобразующих сеянцы C. migao снизу вверх. Они способствовали формированию более мощной корневой системы, помогали клеткам сохранять воду, защищали ткани от окислительного повреждения, сохраняли листья более зелёными и перенастраивали гормональные сигналы так, чтобы растение могло безопаснее пережить периоды засухи. Хотя при экстремальной засухе ограничения всё ещё сохранялись, в совокупности эти изменения делали сеянцы более устойчивыми и продуктивными при умеренном дефиците воды. Для фермеров и питомниководов, пытающихся культивировать это редкое лекарственное дерево в всё более засушливых ландшафтах, такие грибные инокулянты предлагают недорогой, основанный на природе инструмент для повышения выживаемости и роста растений, снижая давление на дикие популяции и помогая обеспечить будущие поставки этого традиционного средства.

Цитирование: Zhang, Ly., Fu, T., Chen, Jz. et al. Two Trichoderma endophytic fungi alleviates drought stress and improves plant growth in Cinnamomum migao seedlings. Sci Rep 16, 14261 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44455-y

Ключевые слова: засухоустойчивые растения, полезные грибы, партнёрство растение–микроб, выращивание лекарственного дерева, приманка Trichoderma