Рис может «заимствовать» более сильный иммунитет у других видов растений

Исследование под руководством экспертов по болезням растений из Калифорнийского университета в Дэвисе показывает, что врождённый иммунитет риса можно усилить, если растение получит рецепторный белок от совершенно другого вида растений.

Результаты, которые могут помочь повысить здоровье и продуктивность риса — основного продукта питания для половины населения мира, — опубликованы в журнале PLOS Pathogens.

«Наши результаты демонстрируют, что устойчивость к болезням у риса — и, возможно, родственных сельскохозяйственных видов — с высокой вероятностью может быть усилена путём переноса генов, ответственных за специфические иммунные рецепторы, из двудольных растений в рис, который является однодольной культурой», — заявил ведущий автор Бенджамин Швессингер.

Иммунные рецепторы различаются между группами растений

Рецепторы — это специализированные белки, которые могут распознавать молекулярные паттерны, связанные с болезнетворными микробами (бактериями и грибами), в начале инфекции. Они находятся на поверхности клеток растений и играют ключевую роль в системе раннего предупреждения.

Однако некоторые из этих рецепторов встречаются только в определённых группах видов растений.

Например, группа однодольных растений (включая рис и другие злаки, прорастающие с одним семядольным листом) содержит иные рецепторные белки, чем группа двудольных (включая такие растения, как бобы, которые прорастают с двумя семядольными листьями).

Заимствованные рецепторы запускают более сильный иммунный ответ

В этом исследовании Швессингер и его коллеги успешно перенесли ген иммунного рецептора из модельного растения Arabidopsis (представителя семейства капустных) в рис.

Растения риса, которые впоследствии экспрессировали этот ген и производили связанные с ним белки иммунных рецепторов, смогли распознать Xanthomonas oryzae pv. oryzae — важное бактериальное заболевание риса.

Это продемонстрировало, что рецепторы, введённые в рис от растений Arabidopsis с помощью генной инженерии, смогли использовать встроенные механизмы иммунной сигнализации растений риса и заставить их запустить более сильный защитный иммунный ответ против вторгающихся бактерий.