Химична „ваксина“ помага на растенията да отблъскват патогените

Когато растенията са атакувани от бактерии, вируси или гъбички, те реагират като произвеждат съединения, които убиват нашественици, така и защитни съединения, за да предотвратят разпространението на заразите.

Учени от Станфорд прилагат вид химична ваксина, за да включат тази система за защита на растенията за  предотвратяване разпространението на заразите.

В статия, публикувана наскоро в сп. „Science Signaling“, учените описват как са спасили домати и пипер от бактериална зараза, която може да се разпространи от лист на лист, предизвиквайки пожълтяване на листата и загиване на растенията.

Изследователите постигнаха това чрез третиране на незаразени листа с новооткрито, срещащо се в природата вещество, наречено N-хидрокси-пиколова киселина (NHP). Този химичен агент от своя страна предизвиква серия от химични реакции, които правят незаразените листа по-малко гостоприемни за патогени.

Екипът анализира геномите на повече от 50 вида растения, включително царевица и соя. Много от тези видове разполагат с гени за производство на поне малки количества NHP, което предполага, че те също могат да имат потенциал да създават химична самозащита. След като показаха, че допълнителна доза NHP е задействала тази система за самозащита при домати и чушки, изследователите смятат, че е възможно да се въведат гените на NHP в други земеделски култури, за да се повиши естествената им защита.

Новите проучвания при домати и чушки целят да установят дали NHP е предизвикал реакцията на придобита резистентност и при тези растения. За да разберат това, учените прилагат NHP от долната страна на листата на доматите и пипера. След това те заразяват листата с бактерията, която причинява инфекция. Всички третирани растения не развили болестни симптоми, което предполага, че NHP е активирал резистентност в тъканите на растението. Растения, на които са приложили вода върху листата вместо NHP, са чувствителни на инфекцията.

Учените искат да разберат дали могат да предизвикат синтез на NHP в домати и дали този вътрешен NHP също ще активира устойчивост. За целта те вмъкват гените, необходими за производството на NHP в доматените растения. Клетките на тези растения започват да произвеждат NHP, което активира защитните им сили и предотвратява развитието на бактериална инфекция.

Изследователите биха искали да въведат двата гена, произвеждащи NHP, във важни земеделски култури и да отглеждат тестови растения в оранжерии, за да научат дали те могат да засилят защитата на растенията и как това би повлияло на цялостната им физиология.

Holmes et al. An engineered pathway for N-hydroxy-pipecolic acid synthesis enhances systemic acquired resistance in tomato, Science Signaling (2019). DOI: 10.1126/scisignal.aay3066

Източник: Phys.org

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page