Прикорневые бактерии, вступающие в симбиоз с растениями, улучшают их минеральное питание и защищают от фитопатогенов. Примером могут служить бобовые, богатые белком благодаря симбиозу с клубеньковыми азотфиксирующими бактериями ризобиями. Не все растения способны к взаимодействию с микроорганизмами, но такую способность им можно придать. Над созданием искусственных симбиозов работают специалисты Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН. Их исследования поддержали ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы», государственная программа поддержки молодых российских учёных и ведущих научных школ России и программа «У.М.Н.И.К.».

Для работы учёные выбрали два вида растений, в природе не вступающих в симбиоз. Табак (Nicotiana tabaccum) – классическое модельное растение для генетических манипуляций, а рапс (Brassica napus) – одна из наиболее ценных и перспективных сельскохозяйственных культур. В кусочки табачных листьев и проростки рапса исследователи ввели ген гороха, кодирующий белок лектин, который обеспечивает взаимодействие растений с клубеньковыми бактериями. После трансформации края листьев и проростки покрываются так называемыми «бородатыми корнями» – тонкими ветвистыми корешками. Эти корни учёные обработали ризобиями – симбиотическими бактериями гороха. Известно, что ризобии оседают на корневых волосках благодаря тому, что лектин связывается и с бактериями, и с клетками корней. В экспериментах уфимских исследователей численность ризобий на поверхности корней табака и рапса, содержащих лектин, была, соответственно, в 14 и 37 раз выше, чем на корнях контрольных растений, которым вводили конструкцию без лектинового гена. Дальнейшие эксперименты покажут, как будет развиваться такой искусственный симбиоз.

По мнению исследователей, использование лектинов бобовых растений в качестве трансгенов может способствовать формированию стабильных ассоциаций экономически ценных несимбиотрофных видов растений с ризобиями.