Устойчивость растений к паразитической повилике через РНК-интерференцию

Биологи из Калифорнийского университета в Дейвисе разработали метод защиты растений от паразитической повилики (род Cuscuta), которая высасывает из хозяев воду, питательные вещества и даже информационные молекулы — РНК.

Суть метода

Исследователи использовали механизм РНК-интерференции (RNA interference) для атаки на соединения-гаустории, через которые повилика проникает в растение-хозяин. Ранее было установлено, что через гаустории паразит забирает у хозяина не только ресурсы, но и циркулирующие РНК-молекулы, выполняющие роль химических сигналов.

Учёные создали генетическую конструкцию, которая заставляет растение-хозяин (табак) производить короткие цепи малых интерферирующих РНК (siRNA), нацеленные на гены повилики, критически важные для её роста. Эти гены активны в меристеме паразита и в гаусториях, но выбранные для атаки последовательности уникальны для повилики и не затрагивают гены хозяина.

Результаты

• Повилика хуже росла на генетически модифицированных растениях по сравнению с контрольными.
• У паразита наблюдался высокий уровень стрессовых сигналов и преждевременное цветение — реакция на стресс.

Значение и перспективы

Работа, опубликованная в журнале Plant Cell, является доказательством концепции. Исследователи во главе с профессором Нилимой Синхой считают, что этот подход можно распространить и на других паразитов, в частности на строги (Striga), которая поражает корни кукурузы, сорго и других культур в Африке.

Проект был инициирован африканскими аспирантами, которые теперь работают в Университете Кеньятты (Кения) и надеются адаптировать технологию для защиты африканских посевов кукурузы.