Ботаники из Университета Райса установили, что прикосновения помогают растениям выработать повышенную устойчивости к насекомым, но одновременно способствуют ослаблению роста. Реакция на прикосновение осуществляется с помощью выработки фитогормона жасмоната. Работа опубликована в журнале Current Biology, с ее кратким пересказом можно ознакомиться на сайте университета.
Ранее биологам уже было известно, что растения могут реагировать на прикосновения: например, модельное растение Arabidopsis thaliana растет хуже, если до него дотрагиваться. Однако биохимические механизмы такой реакции были неясны. Поскольку известно, что ростом и развитием растений управляют гормоны, авторы предположили, что в реакции на прикосновение тоже может происходит выработка одного из них.
У исследователей был доступ к коллекции модельных растений Arabidopsis thaliana с выключенными генами в различных биохимических путях синтеза фитогормонов. В ходе работы ученые установили, что мутанты, не способные синтезировать гормон жасмонат, не реагируют на прикосновения. Для этого к диким и мутантным растениям дважды в день прикасались в течении некоторого времени. Дикие ростки, когда их касались, росли хуже тех, которые исследователи оставили в покое, - это была нормальная реакция растения. Мутанты, не способные вырабатывать жасмонат, росли хорошо вне зависимости от того, трогали их или нет.
Для подтверждения полученных результатов исследователи получили других мутантов, и они синтезировали жасмонат существенно лучше диких. Оказалось, что уменьшение роста у таких мутантов еще более выражено, чем у нормальных растений.
Наконец, исследователи проверили, изменяется ли устойчивость растений к насекомым-вредителям, если к ним прикасаться. Оказалось, что такие растения становятся гораздо более устойчивыми и эта устойчивость определяется именно выработкой жасмоната.
Исследователи объясняют такую зависимость активацией защитной программы, которая мобилизует защитные силы растения. Это дает повышенную устойчивость к инфекции, но не обходится без повышенных энергетических затрат и приводит к замедлению роста.
Недавно было установлено, что справляться с насекомыми растениям помогают суточные изменения в работе генов. Те растения, которые находились в “состоянии сна”, практически не сопротивлялись поеданию гусеницами. В той работе тоже была показана ключевая роль жасмоната в устойчивости к насекомым.