Как растения защищаются от угроз

ABC Science решило объяснить, как растение защищается от потенциальных угроз. То есть имеет ли растение иммунитет, и если да, то каким образом он работает. Издание отмечает: ежедневно растению хватает проблем: нужно вести борьбу с муравьями и другими насекомыми, защищаться от вирусов, бактерий и грибков.

Однако система защиты растений вполне отличается от той, которая есть у людей или животных, рассказывает Питер Доддс из австралийского Содружества научных и промышленных исследований: «Люди и животные имеют циркуляторную иммунную систему. В ней лейкоциты и Т-лимфоциты с легкостью могут перенестись туда, где нужно защитить организм от опасности. Однако у растений нет сердечнососудистой системы, которая обеспечивала бы такой транзит, поэтому каждая клетка здесь должна быть в состоянии самостоятельно ответить на угрозу».

Некоторые растительные клетки имеют рецепторы, способные распознавать патогенные молекулы, и провоцировать защитные реакции, например, утолщение клеточных стенок или выработку антимикробных соединений. Однако часто случается и такое, что для растения лучшим спасением от опасности будет спровоцировать смерть клетки, пораженной угрозой. «Многие возбудителей питаются живой тканью, поэтому как только инфицированная клетка совершает «самоубийство», это блокирует доступ болезнетворного микроорганизма к питательным веществам и делает невозможным его распространение по всему растению».

Питер Доддс является одним из тех ученых, которые последние несколько лет работают над повышением устойчивости пшеницы к болезням. Он раскрывает еще одно принципиальное отличие иммунных систем животных и растений: последние не способны адаптироваться к новым возбудителям, чтобы развивать иммунитет и на них. Когда в начале этого века в Африке появился новый штамм стеблевой ржавчины пшеницы, болезнь преодолела один из главных генов устойчивости, который был эффективным у этого растения в течение 30-40-ка лет, что привело к серьезной эпидемии.

Если раньше надежным, как казалось способом сделать растение устойчивым к угрозам было скрещивание, то сейчас специалистам сферы генной инженерии, вероятно, придется чаще обращаться к трансгенному варианту, когда в геном одного живого организма искусственно вводится ген другого. Если использовать такой подход, вполне можете увеличить сопротивление исследуемого объекта к угрозам.