Российские учёные из Института биоорганической химии РАН (ИБХ РАН) разработали уникальную систему, которая позволяет в реальном времени наблюдать, как растения активируют свою защиту от патогенов, бактерий и насекомых-вредителей. Растения буквально начинают светиться в тех местах, где идёт борьба с угрозой.
Специалисты создали генетически модифицированные линии Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля) и Nicotiana benthamiana (табак Бентамиана), которые экспрессируют грибную биолюминесцентную систему. Эти растения излучают видимый свет автоматически — без добавления каких-либо веществ — только при активации ключевых защитных путей: салициловой и жасмоновой кислот.
Почему это прорыв?
До сих пор изучать защитные реакции растений было сложно: традиционные методы требовали внешнего облучения, введения люциферина или разрушения тканей. Новый подход полностью неинвазивный. Учёные могут снимать динамику защитного ответа обычными цифровыми фотоаппаратами или камерами — в реальном времени, на целом растении.
Светящиеся участки появляются при:
- механическом повреждении (ранение);
- бактериальной инфекции;
- атаке насекомых-вредителей;
- даже в процессе нормального развития растения.
Это даёт исследователям возможность видеть, как именно и где именно растение «включает» иммунитет, без вмешательства в его жизнь.
Работа выполнена в международной коллаборации и опубликована в престижном журнале Nature Communications.
Практическое значение открытия
Такая технология открывает новые перспективы для сельского хозяйства и селекции. В будущем она поможет быстрее разрабатывать сорта растений с усиленной устойчивостью к болезням и вредителям, снижать использование пестицидов и глубже понимать механизмы иммунитета растений.
Ранее подобные биолюминесцентные системы уже применялись в других областях науки, но российским учёным удалось адаптировать их для точной и удобной визуализации защитных ответов именно у растений.
Источник: официальные материалы ИБХ РАН и Наука Mail.
