Растения "чуют" паразитических червей и активируют иммунитет

Растения могут обнаруживать паразитических круглых червей (нематод) в почве, улавливая их химические сигналы. Это открытие сделали исследователи из Института исследований растений Бойса Томпсона (BTI) при Корнеллском университете.

Ключевое открытие

Обнаружив выделяемые нематодами феромоны (аскарозиды), растения активируют свою иммунную систему. Этот химический сигнал запускает защиту не только против самих нематод, но и против бактериальных, грибковых и вирусных инфекций. Исследование опубликовано 23 июля в Nature Communications.

Как это работает

• Нематоды общаются с помощью химических феромонов — аскарозидов. Учёные идентифицировали более 200 различных аскарозидов у разных видов.
• Исследователи проанализировали несколько самых вредоносных видов паразитических нематод и обнаружили, что все они производят один специфический аскарозид — ascr#18.
• Гипотеза учёных подтвердилась: растения научились распознавать этот общий сигнал. Корни томата, картофеля, ячменя и Arabidopsis thaliana помещали в воду с микродозой ascr#18.
• "Всего лишь намёк" на ascr#18 вызвал сильный иммунный ответ у всех протестированных видов растений.

Практическое значение

• Обработка ascr#18 повысила устойчивость растений к двум экономически важным видам нематод: галловым и цистообразующим.
• Также снизилась восприимчивость ко всем тестируемым бактериальным, грибковым и вирусным патогенам, а также к оомицетам (грибоподобным микроорганизмам). Аналогичный эффект наблюдался при простом опрыскивании листьев раствором ascr#18.
• Это открытие может лечь в основу нетоксичного и экологичного метода защиты сельскохозяйственных культур. Ежегодный ущерб от фитопаразитических нематод оценивается в $100 млрд по всему миру.

Цитаты исследователей

• Даниэль Клессиг (BTI): "Это очень значимое открытие, что растения могут воспринимать химические сигналы от животного... Оно имеет большой потенциал для экологически чистой защиты растений".
• Фрэнк Шрёдер (BTI): "Когда класс паразитов производит одни и те же соединения миллионы лет, их хозяева могут научиться обнаруживать эти молекулы. Похоже, это произошло с растениями... Мы показываем, что растения научились воспринимать нематод, и в ответ на это они становятся сильнее".

Будущие исследования

Учёные планируют идентифицировать рецептор, с помощью которого растение "обоняет" паразитических нематод, и раскрыть механизм активации иммунной системы.