Белок растений ограничивает питание тлей
Исследователи из Университета Умео и Вагенингенского университета выяснили, как растения могут защищаться от тлей. Они записали поведение тлей на видео и идентифицировали растительный белок, который мешает тлям питаться. Результаты опубликованы в The Plant Cell.
Во время своей докторской диссертации Карен Клот изучала поведение тлей при питании на разных сортах модельного растения Arabidopsis thaliana, собранных из 350 различных мест в северном полушарии. Вместе с другими голландскими исследователями она создала платформу для видеотрекинга, чтобы измерять, как часто тли проникают в растения и питаются.
На устойчивых растениях тли питались сахаристым соком меньше, чем на восприимчивых. Это поведение было связано с одним специфическим геном растения, кодирующим белок с неизвестной функцией. В Центре наук о растениях Умео (UPSC) исследователи изучили, где в растении находится этот белок. Они трансформировали растения флуоресцентной версией белка и обнаружили, что белок покрывает внутреннюю часть сосудов, по которым транспортируется богатый сахаром сок.
Дальнейшие эксперименты показали, что у тлей на устойчивых растениях скорость поглощения сока была ниже, и они производили меньше потомства. Исследователи полагают, что белок может закупоривать узкий пищевой канал тли. При высокой температуре растения производили больше этого белка и были более устойчивы к тлям. Кроме того, растения с этим белком имели ещё одно преимущество: они могли производить больше семян в условиях теплового стресса.
Карен Клот, ныне постдок на кафедре физиологии растений Университета Умео, работала над этим исследованием почти шесть лет:
«В начале мы не знали, будет ли работать видеоплатформа. Мы содержали тлей в очень искусственной среде, и спорно, насколько это соответствует целым растениям в естественных условиях. Когда первые результаты подтвердили, что мы действительно нашли новый ген устойчивости, я была очень взволнована».
Естественная устойчивость растений к тлям и лучшая переносимость теплового стресса представляют интерес для селекционных компаний. Выведение культур с эффективными белками устойчивости может помочь сократить применение инсектицидов и потери урожая из-за жарких условий. В долгосрочной перспективе это исследование может помочь в производстве более устойчивых фруктов и овощей.