Зроблено важливий крок до створення стійких до хвороб рослин
Вчені розібралися, як працює імунітет у рослин. Це дозволить створити сорти, стійкі до шкідників і хвороб і збирати врожаї без застосування гербіцидів.
Як і тваринам, рослинам необхідно відбивати атаки вірусів і бактерій, проте до цих пір імунна система рослин була погано вивчена. Дослідники з Університету штату Вашингтон розібралися, як саме вона працює. Результати були опубліковані в журналі Plant Physiology і описують, як рослини реагують на молекулу, що виділяється під час пошкодження, викликаного інфекцією або зовнішніми об'єктами.
В основі захисної системи рослин лежить молекула АТФ, або аденозин-5-трифосфат, найважливіший компонент внутрішньоклітинного метаболізму. За межами клітин АТФ служить сигнальної молекулою, яка запускає імунну відповідь при вторгненні чужорідних мікроорганізмів.
Вчені запустили у рослин імунну відповідь, а потім простежили шлях сигналу до хімічних рецепторів. Це дозволило скласти карту хімічних реакцій, за допомогою яких рослини реагують на інфекції.
"Ми знайшли шляхи, які зв'язують АТФ з реакціями клітини рослин, що захищають рослину", - сказав професор ДУГу в Інституті біологічної хімії Девід Ганг.
На думку авторів роботи, їх дослідження дозволять створювати сорти, стійкі до певних видів хвороб і шкідників.
Дослідники порівняли свій результат із загальним досвідом, який люди мають з автомобілями:
«Якщо ваша машина не працює належним чином, вам часто доводиться відвозити її до механіка, тому що машини зараз такі складні», - сказав Девід Ганг. «Вони підключають машину до датчиків і можуть швидко побачити проблему. Якби я ремонтував машину самостійно, мені довелося б здогадуватися і сподіватися, що я правильно "вгадав" причину поломки. Така традиційна селекція, велика частина їх роботи важка, тому що вони повинні працювати з багатьма складними потенційними рішеннями, "вгадувати" що і як. Тепер у них буде схема, що дозволить виключити багато з цих великих зусиль і працювати більш ефективно".
Створення стійких до хвороб рослин - не єдиний спосіб підвищити врожайність. Дослідники з США та Китаю використовували генное редагування, щоб підвищити ефективність фотосинтезу і збільшити врожайність на 27-40%.
Також читайте: