Исследователи раскрыли переключатель, используемый для защиты растений от нападения животных
Интересненько

Исследователи раскрыли переключатель, используемый для защиты растений от нападения животных

созревание культур

На протяжении десятилетий ученые знали, как растения защищают себя от голодных гусениц и других животных питающихся растениями, с помощью сложных систем реагирования, которые являются результатом миллионов лет эволюции.

Биологические механизмы, лежащие в основе этой парадигмы защиты от нападения, активно исследуются растениеводческими биологами, учитывая, что такие детали помогут открыть множество новых стратегий для улучшения защиты растений. Такая информация имеет большое значение для обеспечения устойчивых и надежных урожаев, от борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур до создания более надежных глобальных пищевых сетей.

Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего и их коллеги нашли первый ключевой биологический переключатель или рецептор, который подает сигнал тревоги у растений, особенно когда атакуют травоядные. Открытие описано в интернет-издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Животные, такие как люди, коровы и насекомые, являются гетеротрофами, которые прямо или косвенно получают свою энергию через потребление автотрофов, таких как фотосинтезирующие растения. Этот базовый фундамент формирует биологические взаимодействия на всей планете Земля. Более 30 лет назад биологи пришли к пониманию того, что растения могут ощущать нападение травоядных животных способом, который отличается от повреждений, вызванных градом или падением ветвей деревьев.

Подобно тому, как иммунная защита человека противостоит атаке вирусов, растения, как было показано, реагируют на опасность исходящую от животных питающихся растениями, посредством сложной иммунной системы рецепторов. Используя метод точного определения генетических вариантов, называемый прямой генетикой, исследование, проведенное Адамом Штайнбреннером, Алисой Хаффакер и Эриком Шмельцем из отделения биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего, позволило открыть в бобовых растениях рецептор инцептина, называемый INR. Рецептор обнаруживает оставшиеся фрагменты растительного белка, случайно высвобожденные в виде пищеварительных продуктов во время жевания гусеницы, что позволяет растению распознавать нападение.

исследование гусениц и растений

Фото. Механизм у растений по определению того, что его ест животное

«INR представляет собой первый документально подтвержденный механизм рецептора на поверхности растительной клетки, ответственного за восприятие животных», сказал Шмельц, чья работа была выполнена путем деконструкции и использования активной эволюционной гонки вооружений между растениями и травоядными. «Наша работа дает некоторые из самых ранних механистических представлений о том, как растения распознают различных атакующих травоядных и активируют иммунитет к животным. Это фундаментальный вопрос в биологии, которым занимались в течение 30 лет».

Помимо бобов, открытие вызывает интерес к использованию INR и, возможно, других рецепторов, которые еще предстоит обнаружить, в качестве способа повышения защиты основных сельскохозяйственных культур.

«Главный урок заключается в том, что механизмы восприятия растениями травоядных, могут быть точно определены и перенесены в культуры, чтобы обеспечить усиленную защиту», сказал Шмельц. «Мы показали один пример, но ясно что существуют сотни, если не тысячи возможностей для выявления и объединения ключевых черт для повышения иммунитета сельскохозяйственных культур к травоядным животным».

Исследование: https://www.pnas.org/content/117/49/31510



Эта запись опубликована
в Четверг, 17 декабря, 2020 – 10:29.

Вы можете оставить комментарий.



Читать в источнике

Похожие записи