Впервые визуализирована в реальном времени защитная реакция растений на повреждение

Международная команда учёных, включая специалистов из Университета Ноттингема, впервые в реальном времени зафиксировала, как растения запускают защитные механизмы в ответ на атаку вредителей или повреждение. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Ключевой гормон защиты

Работа сосредоточена на жасмоновой кислоте — растительном гормоне, который действует как сигнал тревоги и часть системы защиты. Он высвобождается при атаке насекомых или болезни.

Новый биосенсор Jas9-VENUS

Учёные создали специальный флуоресцентный белок Jas9-VENUS, который быстро разрушается после выработки жасмоновой кислоты. Это позволило отслеживать, где и когда повышается уровень гормона, по исчезновению флуоресцентного сигнала.

Скорость реакции — минуты

Повреждение листа лезвием (имитация питания насекомого) вызывает импульс жасмоновой кислоты. Этот сигнал распространяется до кончика корня со скоростью более сантиметра в минуту. Достигнув корня, импульс запускает локальную выработку новой порции гормона, усиливая сигнал и подготавливая другие части растения к атаке.

Механизм защиты

Как пояснил профессор Малкольм Беннетт, жасмоновая кислота запускает выработку защитных соединений, например, ингибиторов протеаз. Это делает растение неудобоваримым для насекомого, и оно прекращает питаться.

Перспективы исследования

Новый биосенсор позволяет количественно оценить, где именно растение воспринимает жасмоновую кислоту, и в реальном времени наблюдать, как повреждение одной ткани изменяет уровень гормона в другой, удалённой ткани. Это открывает возможность понять, как растение координирует защитный ответ на уровне целого организма.