Растения имеют систему активации иммунитета и учёные планируют это применить.
Исследование Ворвикского университета опровергло старые представления о том, как растения реагируют на опасность. Оказалось, что защитные механизмы активируются в течение считанных часов благодаря волне жасмонатов – мгновенных датчиков движения, «поднимающих шум» предупреждая об угрозе, информирует 24 Канал.
Это открытие помогает понять, как флора защищает себя от вирусов и грибков и дает инструменты для создания устойчивых сельскохозяйственных культур. В отличие от животных растения не могут уйти от опасности или использовать специализированные иммунные клетки, поэтому каждая клетка должна быть способна к самозащите. Процесс, когда местная инфекция запускает иммунитет в отдаленных, еще не пораженных частях, называется системной приобретенной стойкостью (SAR). Десятилетиями считалось, что SAR базируется исключительно на салициловой кислоте, которая накапливается довольно медленно – более 24 часов.
Однако команда ученых продемонстрировала, что растения используют намного более быструю систему коммуникации: волну сигналов на основе жасмонатов. С результатами их работы можно ознакомиться в журнале Nature Plants. С помощью нового молекулярного трекера JISS1:LUC исследователи смогли в реальном времени увидеть, как иммунные сигналы распространяются от инфицированного листа к остальному растению всего за 3 – 4 часа. Эти сигналы двигаются через эпидермальные и сосудистые ткани. Исследование показывает многофазную стратегию защиты:
- Жасмонаты выполняют роль тревожной сирены, координируя быстрый мобильный сигнал о приближении угрозы.
- Салициловая кислота впоследствии укрепляет и стабилизирует оборону, обеспечивая длительную защиту.
Ученые выяснили, что даже растения, не способные вырабатывать салициловую кислоту, все равно запускали раннюю волну сигнализации. Однако без жасмонатов системный иммунитет полностью исчезал: растения защищали только место поражения, но оставляли другие листья уязвимыми ко вторичным инфекциям. Кроме того, жасмонаты оказались необходимыми для поддержания электрических сигналов, похожих на возникающие при механических повреждениях. Понимание того, что растения имеют быструю фазу иммунитета, открывает путь к биоинженерии культур нового поколения. Вместо того, чтобы полагаться на химическую обработку, ученые предлагают активировать внутренние ресурсы самой флоры.
Благодаря стимуляции природного иммунитета отпадет потребность в большом количестве пестицидов и фунгицидов, которые вредят окружающей среде. Растения фактически получат «программное обновление» своей собственной системы безопасности. Такой подход позволит снизить потери урожая от ржавчины, фитофтороза или мучнистой росы без использования экологически вредных химикатов.
