Исследователи патологии растений из Университетата Кентукки раскрыли функцию и размещение компонента, которые отвечают у растений за устойчивость к болезням. Их находка приближает их к пониманию процесса, который позволяет растениям отбиваться от вторичных инфекций. Эти знания позволят ученым помогать растениям одновременно защищаться от различных патогенов, которые, в свою очередь, могут помочь посевам.
Группа исследователей, возглавляемая Прадипом Качро и Аардрой Качро из Колледжа сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Университета Кентукки, изучила химические сигналы, имеющие отношение к связи между клетками, т. е. то, как зараженная патогенами ткань информирует другие части растения об опасности, чтобы подготовиться к будущим инфекциям патогена. Они обнаружили, что пипеколиновая кислота, небольшое органическое соединение, полученное из лизина, инициирует процесс, индуцируя накопление свободных радикалов. Свободные радикалы инициируют процесс, приводящий к накоплению сигнальных химикатов салициловой кислоты и глицерин-3-фосфата. Салициловая кислота, глицерин-3-фосфат и, в меньшей степени, пипеколиновая кислота затем перемещается внутри растения как часть процесса «готовности» защиты. Там салициловая кислота и глицерин-3-фосфат инициируют дополнительный синтез пипеколиновой кислоты для продолжения этого сигнального процесса.
«Ученые знали о важности пипеколиновой кислоты в системной сигнализации, но не понимали, как это связано с другими известными системными химическими сигналами», - сказал Прадип Качро. «Теперь мы не только знаем, как работает пипеколиновая кислота, но также и то, как этот химикат взаимодействует с другими сигналами».
«Химические вещества – это как команда», - сказала Аардра Качро. «Вам нужен каждый член, и их роли смещаются относительно друг друга, причем не только на разных участках растений в отношении присутствия возбудителя, но также и в отношении сроков заражения».
Эти сигналы также играют определенную роль в других важных процессах, таких как распознавание света и сигнализация «от корня к стеблю». Поэтому понимание их взаимосвязи поможет ученым лучше понять их роли в других не связанных между собой физиологиях.
«Удивительно рассмотреть, в конечном счете, использование этих естественных растительных химических веществ для повышения устойчивости к растению», - сказал Прадип Качро. «Еще один важный аспект этого исследования заключается в том, что мы рассматриваем оборонительные химические вещества, которые не оказывают отрицательного воздействия на урожай».
В состав исследовательской группы вошли ведущий автор Цаициа Ванг, Раян Лиу, Гах-Хан Лим, Лаура де Лорензо, Кешун Ю и Артур Хант из Колледжа сельского хозяйства, продовольствия и окружающей среды Университета Кентукки, а так же Кай Чжан, который был научным сотрудником Юго-Западного университета в Китае.
Исследование было опубликовано в Science Advances, которое является академическим журналом Американской ассоциации содействия развитию науки. Оно доступно в Интернете по адресу http://advances.sciencemag.org/content/4/5/eaar4509.