Растения используют кальций для передачи внутреннего сигнала об атаке тли

Ученые из Центра Джона Иннеса выяснили, как растения посылают внутренние предупредительные сигналы в ответ на атаку тли.

Они обнаружили, что когда насекомое питается на листе, это заставляет растение пропускать кальций в поврежденные клетки. Этот небольшой поток кальция побуждает растение сигнализировать о начале атаки, после чего изнутри клетки мобилизуется большее количество кальция.

Эти открытия стали результатом сотрудничества профессоров Саскии Хогенхаут и Дейла Сандерса. Профессор Сандерс поясняет: "Теперь мы знаем, что когда тля питается листом, растение использует кальций в качестве сигнала тревоги. Этот сигнал является частью защитного механизма растения. Понимая это, мы на шаг ближе к тому, чтобы понять, как мы можем уменьшить ущерб, наносимый вредителями, такими как тля".

Исследовательские группы использовали электрофизиологический мониторинг и генетически закодированный флуоресцентный репортер кальция, чтобы показать, что небольшие повышения уровня кальция в растении обнаруживаются вокруг мест проникновения стилета вредителя-тли на первых этапах её попытки установить долгосрочное место питания. Они объединили эти данные с оценкой генетического ответа и определили, что повышение уровня кальция зависит от специфических мембранных каналов растения.

Хорошо известно, что ионы кальция увеличиваются в растительных клетках в ответ на стимулы из окружающей среды. До этого исследования было неизвестно, происходит ли это в ответ на питание тли и использует ли растение кальций в качестве сигнала тревоги после атаки.

Тля является основным вредителем сельскохозяйственных культур, овощей, фруктов и декоративных растений. Понимание того, как растения реагируют и в конечном итоге защищаются от атаки, важно для выявления способов борьбы с этими вредителями.

"Понимание механизмов, задействованных на ранних стадиях питания, может дать информацию о том, как мы можем остановить тлю на её пути и предотвратить передачу вирусов", — добавляет профессор Саския Хогенхаут.

Зелёная персиковая тля создает глобальные проблемы для сельского хозяйства и производителей, не только напрямую повреждая растения, но и выступая в качестве переносчика, распространяя опасные растительные вирусы. Этот вредитель прокалывает лишь небольшое количество растительных клеток, чтобы получить доступ к запасам сахара и питательных веществ растения. Понимание того, как растение запускает защитный ответ, важно для понимания того, как мы можем преодолеть ущерб, наносимый тлей в будущем.