В своей работе в рамках проекта научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего» ученые из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН изучили гены растения и пришли к интересным выводам.
Как известно, на свету растения синтезируют глюкозу, из которой впоследствии образуются фруктоза, сахароза и крахмал. Эти молекулы не накапливаются в листьях, а обычно переносятся в запасающие структуры или те органы, которые больше всего нуждаются в энергии: цветки, плоды, корни, семена. На сегодняшний день ученым известно три семейства белков, которые транспортируют сахара по растению. Одно из них — семейство SWEET.
Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН исследовали геном чеснока и нашли в нем 27 последовательностей, которые соответствуют известным у других растений генам SWEET. Эти молекулы переносят большое количество растворимых сахаров, которые необходимы не только для цветения и роста растений, но и для борьбы с грибными инфекциями, а также адаптации к засухе, высоким и низким температурам.
- Чеснок имеет хорошо развитую систему транспорта углеводов, однако до сих пор она оставалась не изученной. Благодаря биоинформационным программам мы подтвердили, что все белки, кодируемые обнаруженными генами, участвуют в транспорте сахаров и сходны с белками SWEET у томата и арабидопсиса — хорошо изученных модельных растений, - рассказал автор исследования, старший научный сотрудник ФИЦ Биотехнологии РАН, кандидат биологических наук Михаил Филюшин.
Чтобы определить, какие из 27 выявленных последовательностей участвуют в защите чеснока от грибных инфекций, авторы исследования сравнили активность этих генов у растений двух сортов. Первый был устойчив к заражению грибом (Fusarium proliferatum – возбудитель фузариозной гнили), а у второго — чувствительного — в присутствии патогена развивалась инфекция, вызывающая гниль корней и луковицы. Оказалось, что в ответ на воздействие грибного патогена у обоих сортов повышается активность шести различных генов SWEET. При этом устойчивый к фузариозу сорт характеризовался значительно более активной реакцией на грибную инфекцию.
- Это указывает на то, что гены семейства SWEET помогают растению защищаться от патогенов, а значит полученные данные можно использовать при создании новых сортов чеснока с повышенной устойчивостью к болезням, - пояснил Михаил Филюшин.
Результаты исследования опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.Пресс-служба НЦМУ «Агротехнологии будущего»,
Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К. А. Тимирязева
