Биологи из Калининграда нашли фермент, отвечающий за иммунитет пшеницы

Ученые Института живых систем БФУ им. И. Канта оценили роль ключевого фермента биосинтеза фенольных соединений в формировании устойчивости пшеницы. 

По словам биологов, одним из способов повышения устойчивости растений является создание барьерных структур, которые обеспечат неспецифический иммунитет растения.

В качестве такого «иммунного» барьера может выступать фенольный полимер – лигнин. Благодаря этому соединению внутренняя клеточная стенка растений становится прочнее, а само растение более жизнеспособным и устойчивым. Именно с недостатком лигнина связан такой феномен как полегание пшеницы, что ведет к потери значительной части урожая.

«Чтобы установить связь между ключевым ферментом синтеза фенилпропаноидов и накоплением лигнина в пшенице на раннем этапе развития растения, мы подобрали вещества, блокирующие работу этого фермента. Наша гипотеза подтвердилась — при снижении активности фенилаланин (тирозин)-аммиак-лиаза, растения накапливали значительно меньше лигнина», — рассказал руководитель проекта, кандидат биологических наук Павел Федураев.

И напротив, после того, как исследователи обработали растения аминокислотами-субстратами, фенилаланином и тирозином, растения демонстрировали активный прирост лигнина.

«Таким образом, мы можем с уверенностью сказать, что фенилаланин и тирозин являются, своего рода, индукторами устойчивости пшеницы, и активно способствуют закладке вторичной клеточной стенки обогащенной лигнином», — добавил ученый.

Результаты исследования, которые финансировались Российским фондом фундаментальных исследований и правительством Калининградской области, были опубликованы в авторитетном научном журнале International Journal of Molecular Sciences (IJMS).

Добавим, на сегодняшний день, по данным Продовольственной и сельскохозяйственная организация ООН, пшеница является самым культивируемым сельскохозяйственным злаком на Земле, и проблема поддержания продуктивности культуры и сохранение урожая на фоне меняющихся условий среды является актуальной проблемой во все времена.