Американские исследователи обнаружили у Arabidopsis thaliana ген, регулирующий иммунный ответ растения при повышенных температурах. Открытие оказалось применимо и к некоторым сельскохозяйственным культурам. Результаты исследования позволят создавать новые культуры растений, устойчивых к глобальному потеплению климата. Статья опубликована в журнале Nature.
При слишком высоких температурах некоторые защитные механизмы растений перестают работать. Например, они прекращают выделять салициловую кислоту, активирующую иммунную систему, поэтому в жару патогены могут наносить растениям больший ущерб. Молекулярную основу этого процесса смогли раскрыть ученые из Университета Дьюка. В клетках модельного растения Arabidopsis thaliana они обнаружили ген, который служит причиной ослабления иммунитета при повышении температуры.
В клетках растений есть белки фитохромы, которые представляют собой термометры, помогающие определить время роста и цветения. Ученые полагали, что эти чувствительные к теплу молекулы могут влиять на иммунную систему. Однако мутантные растения, фитохромы которых были активно независимы от температур, оставались уязвимы для бактерий в жару.
Поэтому авторы сравнили активность генов у инфицированных растений при нормальной и повышенной температуре. Оказалось, что многие гены, подавляемые при повышенных температурах, регулируются одним и тем же геном — CBP60g. Дальнейшие эксперименты показали, что клеточный механизм, необходимый для чтения генетических инструкций в гене CBP60g, не работает должным образом, когда становится слишком жарко, и поэтому иммунная система растения больше не может выполнять свою роль.
Растения, у которых ген CBP60g был постоянно «включен», были способны поддерживать высокий уровень защитных молекул даже в условиях теплового стресса. Ученые также обнаружили, что аналогичный эффект наблюдается не только у Arabidopsis thaliana, но и у сельскохозяйственных культурных растений, таких как томат, рапс и рис.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
