Токсичные вещества в банановых растениях убивают корневых вредителей
Международная команда исследователей под руководством Дирка Хёльшера из Института химической экологии Макса Планка (Йена, Германия) обнаружила механизм, с помощью которого некоторые сорта бананов сопротивляются паразитической нематоде Radopholus similis — основному вредителю, угрожающему мировому урожаю.
Угроза урожаям бананов
- Radopholus similis атакует корни банановых растений, вызывая замедление роста, развития и гибель растений. Потери урожая могут достигать 75%.
- Для борьбы с вредителем используются высокие дозы синтетических пестицидов, наносящих ущерб экологии и здоровью людей.
Механизм устойчивости: локальное накопление токсинов
Учёные сравнили устойчивый и восприимчивый к нематоде сорта бананов и изучили их защитные реакции.
- Оба сорта в ответ на заражение накапливали в корнях защитные вещества — фенилфеналеноны — но только в заражённых областях, а не в здоровых тканях.
- Ключевое различие — концентрация наиболее активного соединения, анигоруфона. В устойчивом сорте его концентрация в непосредственной близости от повреждений корней была намного выше, чем у восприимчивого растения.
«Производство токсина само по себе не отвечает за устойчивость. Решающую роль играет дифференцированная концентрация в конкретных областях корней, особенно высокая в точном месте атаки нематоды», — поясняет Дирк Хёльшер.
Как токсин убивает нематоду
- Тесты на живых нематодах подтвердили, что анигоруфон наиболее токсичен для вредителя.
- Визуализация показала, что жирорастворимый анигоруфон накапливается в теле круглого червя, образуя липидные капли.
- Эти капли увеличиваются в размерах по мере слияния и в конечном итоге убивают нематоду. Вероятно, растущие капли смещают внутренние органы червя, вызывая метаболическую дисфункцию.
Перспективы исследований
Учёные планируют выяснить, как устойчивые растения биосинтезируют и транспортируют защитные соединения на молекулярном уровне. Эти знания помогут в выведении нематодоустойчивых сортов бананов, что позволит минимизировать использование высокотоксичных пестицидов на плантациях.