Как растения подают сигнал тревоги об опасности
Растения, подобно животным, используют гормоны для восприятия опасности (атаки насекомых, засухи, экстремальных температур) и передачи сигналов для ответной реакции.
Международная команда под руководством исследователей из Института Солка выявила новые детали о реакции растений на гормон жасмоновую кислоту (jasmonate). Результаты, опубликованные в Nature Plants 13 марта 2020 года, раскрывают сложную коммуникационную сеть. Эти знания могут помочь в создании более устойчивых к стрессам и атакам сельскохозяйственных культур, что особенно важно в условиях изменения климата.
Ключевые аспекты исследования:
- Объект: Модельное растение Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля), чей хорошо изученный геном позволяет экстраполировать данные на другие растения, включая пищевые культуры.
- Роль жасмоновой кислоты: Ключевой гормон для защиты растений от грибов и насекомых.
- Эксперимент: Семена выращивали в темноте три дня, имитируя критическую раннюю стадию развития в почве, а затем обрабатывали жасмоновой кислотой. Учёные анализировали ДНК и белки, чтобы определить, какие гены активируются или подавляются в ответ на гормон.
Главное открытие:
Центральную роль в ответе на жасмоновую кислоту играют гены MYC2 и MYC3. Они кодируют транскрипционные факторы, которые регулируют активность тысяч других генов, формируя масштабную защитную реакцию.
Значение работы:
- Системный подход: Вместо изучения линейных цепочек "ген за геном" исследователи создали комплексную карту (framework) всех вовлечённых генетических сетей и подсетей.
- Практическое применение: Детальное понимание этих сетей в сочетании с технологией CRISPR открывает путь для целенаправленного выведения сельхозкультур, более устойчивых к вредителям.
- Открытый доступ: Все данные исследования выложены в открытый доступ на сайте Института Солка для использования другими учёными.