Прорыв в борьбе с болезнями растений
Международная исследовательская группа с участием учёных из Университета Ла Троб выявила специфические участки в хромосомах растений, способные передавать иммунитет потомству.
Это открытие может привести к новым способам защиты сельскохозяйственных культур от болезней, что потенциально очень выгодно фермерам.
Под руководством Университета Шеффилда (Великобритания) команда впервые идентифицировала конкретные участки (локусы) в хромосомах растения, которые передают устойчивость к болезням потомству. Это происходит благодаря обратимому биохимическому изменению, известному как метилирование ДНК, в ответ на атаку патогена.
Исследование, опубликованное в журнале eLife, выявило четыре локуса ДНК, контролирующих устойчивость к распространённому патогену растений — ложной мучнистой росе. Важно, что эта устойчивость не была связана с какими-либо негативными эффектами на рост или устойчивость к другим стрессам окружающей среды.
Доктор Ритушри Джейн, научный сотрудник Университета Ла Троб, пояснила, что при повторяющихся атаках патогенов у растений формируется «память» (известная как прайминг), которая позволяет им эффективно бороться при новой атаке.
«Один из механизмов передачи этой «памяти» следующему поколению через семена — это метилирование ДНК, — сказала доктор Джейн. — Это эпигенетический феномен, то есть последовательность ДНК при этом не меняется».
Она также объяснила потенциальную пользу открытия для фермеров: «Это важное открытие не только может привести к новым способам защиты важных культур от болезней, но и помочь снизить нашу зависимость от пестицидов».
Руководитель исследования профессор Юрриан Тон из Центра производства и защиты растений P3 Университета Шеффилда отметил, что результаты работы открывают путь для дальнейших исследований того, как эпигенетика может помочь повысить устойчивость продовольственных культур к болезням.
«Теперь мы надеемся использовать это исследование, чтобы понять, как эти эпигенетические локусы контролируют множество различных защитных генов. Мы также стремимся участвовать в более прикладных исследованиях, чтобы выяснить, можно ли использовать эпигенетику для прайминга устойчивости к болезням у культур, жизненно важных для мировых продовольственных поставок».
Исследование под руководством Университета Шеффилда проводилось в сотрудничестве с Университетом Ла Троб, Университетом PSL (Париж) и Техническим университетом Мюнхена (Германия).
Научная статья «Identification and characterisation of hypomethylated DNA loci controlling quantitative resistance in Arabidopsis» была опубликована в журнале eLife.