Исследователи из Университета Умео и Университета Вагенингена обнаружили, как растения могут защищаться от тли. Они записали поведение тли на видео и определили растительный белок, который не дает ей питаться. Результаты были опубликованы в журнале Plant Cell..
Во время работы над докторской диссертацией Карен Клот изучала пищевое поведение тли на различных разновидностях модельного растения Arabidopsis thaliana, собранного в 350 различных местах северного полушария. Вместе с другими голландскими исследователями она построила платформу видео-отслеживания, чтобы измерить, как часто тля проникает в растения и питается.
На устойчивых растениях тля меньше питалась богатым сахаром соком, чем на восприимчивых растениях. Такое поведение было связано с одним специфическим геном растения, кодирующим белок с неизвестной функцией. После этого в Центре изучения растений Умео, UPSC, Университет Умео, исследователи изучили, где в растении находится белок. Они преобразовали растения с помощью флуоресцентной версии белка и обнаружили, что белок покрывает внутреннюю часть сосудов, по которым транспортируется богатый сахаром сок.
Дальнейшие эксперименты показали, что тля медленнее поглощает сок и дает меньше потомства на устойчивых растениях. Исследователи считают, что белок может закупорить узкий пищевой канал тли. При высокой температуре растения производили больше белка и были более устойчивы к тле. Кроме того, растения с белком имели еще одно преимущество; они смогли произвести больше семян во время теплового стресса.
Карен Клот, нынешний постдоктор кафедры физиологии растений Университета Умео, уже почти шесть лет работает над этим исследованием:
Вначале мы не знали, будет ли работать видеоплатформа. Мы содержали тлей в очень искусственной среде, и вопрос о том, представляет ли это целые растения в естественных условиях, является спорным. Когда первые результаты подтвердили, что мы действительно нашли новый ген устойчивости, я был очень взволнован».
Естественная устойчивость растений к тле и лучшая устойчивость к тепловому стрессу представляют интерес для селекционных компаний. Селекция культур с эффективными белками устойчивости может помочь сократить применение инсектицидов и потери урожая из-за жарких условий. В долгосрочной перспективе это исследование может помочь производить более экологичные фрукты и овощи.
Исследование опубликовано в журнале The Plant Cell.