Пшеница не может остановить гессенскую муху, поэтому учёные ищут подкрепление
Генетическая устойчивость пшеницы к гессенской мухе даёт сбои. Учёные из Университета Пердью и Министерства сельского хозяйства США разработали метод, позволяющий тестировать токсины других растений на личинках вредителя, не создавая при этом длительным и дорогим способом трансгенные растения.
Проблема и решение
- Известные 33 гена, обеспечивающие устойчивость пшеницы, перестают работать.
- Личинки мухи выделяют вещество, создающее "рану" на ткани растения, чтобы питаться соком.
- Стандартный метод тестирования токсинов на искусственной диете не работает, так как личинки гессенской мухи её не принимают.
Новый метод биотестирования
Учёные предложили использовать само растение пшеницы как "трансляционную среду":
- Личинкам позволяют отложить яйца на проростки пшеницы.
- Проростки переводят на гидропонику, добавляя тестируемые токсичные белки в воду.
- Растение, "как большая соломинка", всасывает токсины.
- Питаясь как обычно, личинки поглощают и токсины.
Протеиновый иммуноблоттинг подтвердил попадание токсинов в личинок.
Результаты тестов
Было протестировано девять лектинов — антинутриентных белков, нарушающих пищеварение. Наибольший эффект показал лектин подснежника (snowdrop lectin):
- Личинки, потреблявшие его, развивались в два раза медленнее контрольной группы.
- Наблюдалось нарушение структуры микроворсинок в средней кишке, что затрудняет усвоение питательных веществ.
Перспективы
По словам Ричарда Шакла, одного из авторов работы, опубликованной в Journal of Insect Physiology, "возможно, что лектин подснежника сам по себе мог бы придать пшенице лучшую устойчивость к гессенской мухе". Учёные планируют создать трансгенную версию пшеницы для дальнейших испытаний. Работа финансировалась USDA.