Новый ген может улучшить устойчивость растений к вредителям

Исследование под руководством Университета штата Мичиган, попавшее на обложку журнала Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что культурные томаты могут заново научиться полезным чертам у своих диких родственников.

Длительная селекция привела к потере культурными томатами полезных признаков, характерных для диких видов. Исследователям удалось идентифицировать ген, участвующий в одном из таких признаков.

Ключ ко многим свойствам томата кроется в его волосках. Трихомы, или волосовидные выросты, производят смесь специализированных химических веществ, которые формируют взаимодействие растения с окружающей средой. Один из классов соединений — ацилсахара — выступает в роли защитника первой линии. Трихомы выделяют ацилсахара для отпугивания вредителей.

До настоящего момента было мало известно о том, как производятся ацилсахара. Это исследование впервые идентифицирует и описывает ген, участвующий в синтезе этих защитных сахаров у культурных томатов.

«Ацилсахара играют критическую роль в способности диких томатов противостоять насекомым. Поскольку культурные томаты не селекционировали на количество и качество ацилсахаров, их уровень у них снижен по сравнению с несъедобными дикими видами. Понимание механизма их синтеза — первый шаг к селекции культурных томатов и других растений этого семейства для повышения их устойчивости к вредителям», — пояснил один из авторов работы.

Другие паслёновые культуры, которые могут получить пользу от этого исследования, — картофель, перец, баклажаны и петунии.

Кроме того, работа показала, что вновь обнаруженный ген активен только в одной конкретной клетке одного типа трихом.

Это открывает путь не только к созданию более выносливых томатов, но и к целенаправленному изменению экспрессии генов в трихомах без воздействия на плод. Это позволит добавлять на поверхность растений другие важные химические вещества для устойчивости к насекомым и, возможно, другие полезные признаки.