Преодоление множественной устойчивости к гербицидам

Британские учёные обнаружили, что фермент глутатион-S-трансфераза, известный своей способностью нейтрализовать токсины, направленные на подавление роста опухолей у человека, также помогает двум видам инвазивных злаков развивать множественную устойчивость к гербицидам (MHR). Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Чёрная трава и плевел многоцветковый считаются фермерами сорняками. Они не только инвазивны и снижают урожайность, но и могут быть носителями спорыньи — грибка, смертельного для культур. Для борьбы с ними традиционно использовали гербициды, но злаки начали вырабатывать иммунитет.

Исследователи выяснили, что за это отвечает ген AmGSTF1, вызывающий сверхэкспрессию фермента глутатион-S-трансфераза. В растениях это приводит к выработке избыточного количества антиоксидантов, которые нейтрализуют гербицидные токсины. Учёные подтвердили это, добавив ген AmGSTF1 к резуховидке Таля, не обладающей MHR, — растение стало таким же устойчивым, как и сорные злаки.

Интересно, что тот же фермент частично ответственен за устойчивость человеческих опухолей к токсичным лекарствам. Против этого механизма уже разработан препарат 4-хлор-7-нитробензоксадиазол, блокирующий выработку глутатион-S-трансферазы. Обработка этим веществом генетически модифицированной резуховидки Таля лишила её устойчивости к гербицидам.

Однако этот препарат токсичен для людей и не может использоваться в сельском хозяйстве. Учёные полагают, что можно разработать аналогичное, но безопасное соединение, которое позволит преодолеть устойчивость сорняков, не нанося вреда потребителям сельхозпродукции.