Ученые нашли способ повысить иммунитет растений с помощью сахарных молекул
Биологи Томского государственного университета совместно с китайскими коллегами разработали новый способ активации иммунитета растений с помощью коротких молекул левана. Метод уже протестирован на арбузах и дынях: обработка защитила их от серой гнили и фитофтороза, а также улучшила качество плодов, сообщили в Минобрнауки РФ.
Разработка позволяет защищать культуры без использования химических пестицидов, которые, по данным ведомства, дорожают, теряют эффективность и наносят вред здоровью человека. Глобальное потепление климата подвергает растения засухе, засолению, загрязнению и атакам болезней, что приводит к серьезным потерям урожая.
Леваны — длинные молекулы, синтезируемые растениями и микроорганизмами. Они состоят из сотен тысяч звеньев и плохо растворяются в воде, что мешало их использованию в сельском хозяйстве. Китайские ученые первыми в мире научились создавать короткие растворимые аналоги (из 2–10 звеньев), которые сохраняют полезные свойства исходной молекулы. Испытания показали, что обработка олигосахаридами (LOS) защищает арбузы и дыни от серой гнили, вызываемой грибом B. cinerea, и фитофтороза, поражающего также кабачки и тыквы. Кроме того, увеличилось содержание хлорофилла в листьях и растворимых сухих веществ в плодах.
По словам доцента кафедры физиологии растений, биотехнологий и биоинформатики Биологического института ТГУ Марины Ефимовой, короткие молекулы левана действуют как «сигнал тревоги» для растения, активируя его собственные защитные механизмы. Клетки распознают их через специальные рецепторы, запуская цепочку реакций: выброс активных форм кислорода, приток кальция и активацию сигнальных путей. В результате усиливаются защитные барьеры растения. LOS можно применять в виде внекорневых опрыскиваний, замачивания семян или погружения корней. Если дальнейшие испытания подтвердят эффективность и безопасность, метод может снизить зависимость от химии и помочь культурам адаптироваться к изменению климата.
