Обнаружен ключевой ген, способный помочь в создании устойчивых к болезням сельскохозяйственных культур

Открытие гена, который помогает растениям контролировать иммунный ответ на болезнь, может помочь в создании устойчивых к инфекциям культур.

Исследование показывает, что это может привести к разработке методов точной настройки активности гена для повышения устойчивости к болезням, что открывает путь к созданию более выносливых сортов или новых методов лечения инфекций.

Это может помочь сократить потери урожая от болезней растений, которые являются основной причиной таких потерь во всем мире и составляют 10% от недобора продукции у ключевых культур.

Ученые из Эдинбургского университета изучили, как растения, подвергаясь атаке бактерий или вирусов, производят небольшое количество газа — оксида азота. Этот газ накапливается в клетках растений и запускает реакцию их иммунной системы.

Исследователи использовали резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana), чтобы изучить гены, активируемые при повышении уровня оксида азота. Они обнаружили, что ранее неизвестный ген — SRG1 — быстро активируется оксидом азота, а также запускается при бактериальной инфекции.

Дальнейший анализ показал, что SRG1 запускает защитный механизм растения, подавляя активность генов, которые, в свою очередь, подавляют иммунный ответ.

Изменяя активность гена SRG1, команда продемонстрировала, что растения с более высоким уровнем защитных белков, производимых этим геном, были более устойчивы к инфекции. Также было обнаружено, что оксид азота регулирует иммунный ответ, не позволяя защитной системе растения реагировать чрезмерно.

Сверхактивная иммунная система повреждает растения и замедляет их рост, подобно тому, как аутоиммунные заболевания заставляют иммунитет человека атаковать собственный организм. Ученые полагают, что аналогичные механизмы, вероятно, существуют у многих других видов, а их открытие позволит лучше понять фундаментальные процессы, лежащие в основе регуляции иммунитета.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.