Американські вчені здійснили прорив у дослідженні механізму захисту рослин від хвороб

Вчені Університету шт. Вашингтон відкрили механізм реакції рослин на хвороботворні організми і самозахисту рослин, що відкриває шлях для нових відкриттів у селекції стійкості до хвороб та шкідників. Про це пише propozitsiya.com з посиланням на agropages.com.

Дослідження описує реакцію рослин на молекули, що утворюються внаслідок ушкоджень від інфекції або зовнішніх факторів. В дослідженні описано, як аденозинтрифосфат (АТР), частина ДНК клітин, стає сигналом ушкодження або інфекції, виходячи за межі клітини. Цей сигнал запускає механізм відповідного самозахисту рослини.

«Ми виявили механізми зв’язку між АТР і реакцією клітин рослини, що відповідають за захист рослини», — розповів професор Інституту біохімії Університету шт. Вашингтон Девід Ганг. «Це карта роботи імунної системи рослини», — говорить професор факультету фітопатології університету Ківаму Танака. Він пояснює, що в деяких аспектах навіть найкращі програми з селекції стійкості все ще подібні до ходьби навпомацки в темряві. Але якщо мати план, то можна досягти мети набагато швидше. «Традиційна селекція має багато проблем, оскільки їй доводиться з багатьма можливими комплексними рішеннями. Однак зараз селекціонери матимуть схему роботи, яка дасть змогу уникнути багатьох екстенсивних зусиль», — говорить К. Танака.

Дослідники працювали як з дикими, так і з культурними рослинами. Вони досліджували АТР, щоб від слідкувати шлях сигналу до рецепторів. Як розповів керівник дослідження Джеремі Джевел, це потребувало багато часу, але воно того коштувало.

«Це як шукати травинку в копиці сіна. Виділення клітиною надлишкового АТР у якості самозахисту частково відбувається з застосуванням цих механізмів, частково — незалежно від зовнішніх ушкоджень, але діють вони разом», — додав він.

Молекула АТР, яка передає енергію, необхідна для функціонування живих організмів. Вона добре вивчена всередині клітини. Але за межами клітини в організмі з молекулою АТР відбуваються фундаментальні зміни.

Надлишковий клітинний АТР — це сигнал про ушкодження для навколишніх клітин. Ця речовина виходить за межі клітини, тільки якщо щось пошкоджено. Тож це відмінний сигнал для відповіді з боку імунної системи.

Рецептор, який отримує сигнал про ушкодження в вигляді АТР, відкритий у 2014 р., але досі вчені не знали, як цей сигнал спричиняє відповідь імунної системи рослини. «В майбутньому селекція зможе посилити захисні функції або стійкість рослин за допомогою знання цих механізмів. Напрямком селекції може бути прискорення реакції культури або заощадження життєвих сил рослини — активація тільки специфічного необхідного захисту, а не всієї імунної системи», — сказав Девід Ганг.

Переклав Богдан Малиновський, b.malinovskiy@univest-media.com