Вчені розкрили одну з таємниць картоплі

Вчені з Університету Кобе виявили раніше невідому молекулу, яку картоплю виділяє у ґрунт і яка за допомогою мікробів запускає вилуплення паразитів — нематод, що вражають коріння рослин. Не лише змінює ставлення до взаємодії рослин із довкіллям, а й дає шанс створення нових методів боротьби з небезпечним шкідником. Робота опублікована у журналі New Phytologist.

Кореневі нематоди — серйозна загроза для культур на кшталт картоплі та томатів: їхні яйця можуть виживати у ґрунті десятиліттями та активуються з появою так званих «факторів вилуплення», що виділяються корінням господарів. Ідея індукувати передчасне вилуплення паразитів ще до посадки культур — так зване «самовбивче вилуплення» давно обговорюється, але її реалізація гальмувалась труднощами виявлення самих факторів, присутніх у вкрай малих кількостях.

Раніше група професора Мізутані Масахару встановила, що рослини виділяють речовину solanoeclepin B (SEB), яку грунтові мікроорганізми потім перетворять на solanoeclepin A (SEA) – ключовий тригер для вилуплення. Нове дослідження зробило наступний крок: за допомогою хімічного та генетичного аналізу вдалося ідентифікувати проміжну молекулу – solanoeclepin C (SEC), яку рослини виділяють у 20 разів більше, ніж SEB. SEC сама по собі не викликає вилуплення, але швидко перетворюється на SEB за участю мікробів, що запускають наступний ланцюжок активації паразитів. Це вперше, коли було виявлено настільки складний тристоронній ланцюжок взаємодій для подібних сполук.

Дослідження також показало, що рослини активно виділяють SEC при нестачі життєво важливих речовин, таких як азот або фосфор – типова поведінка при спробі залучити мікробів-помічників. Можливо, механізм, який спочатку був для взаємодії з корисними мікробами, був «перехоплений» паразитами на свою користь.

Чому рослини взагалі виробляють речовини, здатні завдати їм шкоди, залишається предметом подальших досліджень. Вчені припускають, що за цим можуть стояти ще не розкриті позитивні ефекти. З практичної точки зору, незважаючи на складність структури цих молекул, дослідження дає надію на створення аналогів, які могли б використовуватися в сільському господарстві для безпечної та ефективної боротьби зі шкідниками шляхом індукування «самовбивчого вилуплення».