Odkrywanie odporności roślin: jak mchy i paprocie mogą zrewolucjonizować ochronę upraw

WarsawNiedawne badania przeprowadzone przez John Innes Centre wskazują, że rośliny nienasienne, takie jak mchy i paprocie, mogą przyczynić się do poprawy ochrony upraw. Zwykle mszaki - czyli mchy, wątrobowce i algi - są uważane za proste organizmy. Jednak nowe badania ujawniają, że posiadają one złożone systemy odpornościowe. To odkrycie może pomóc w globalnej walce z chorobami roślin uprawnych.

Dr. Phil Carella, kierujący zespołem w John Innes Centre, prowadził badania, które wykazały, że receptory odpornościowe roślin są bardziej zaawansowane, niż się wcześniej wydawało. Badania skupiły się na receptorach odpornościowych NLR, które są kluczowe dla ochrony roślin przed chorobami. Oto krótki przegląd ich odkryć.

Mchy i inne rośliny zarodnikowe mają skomplikowane receptory odpornościowe. Receptory odpornościowe NLR mogą być przenoszone między roślinami okrytonasiennymi i nagonasiennymi. To odkrycie otwiera nowe możliwości inżynierii odporności upraw. Zespół badawczy użył narzędzi genetycznych i komputerowych do tej pracy. Możliwy jest transfer receptorów odpornościowych pomiędzy różnymi liniami roślin. Przyszłe badania będą koncentrować się na identyfikacji cząsteczek patogenów, które wywołują reakcje odpornościowe.

NLR to receptory odpornościowe, które były głównie badane u roślin kwitnących, dlatego wiemy mniej o tym, jak rośliny niekwitnące się chronią. Mszaki, będące przykładami takich roślin, oddzieliły się od roślin kwitnących ponad 500 milionów lat temu. Naukowcy zastosowali metody genetyczne i obliczeniowe, aby zbadać strukturę i funkcję tych receptorów. Odkryli, że receptory odpornościowe u różnych grup roślin wykazują wiele podobieństw.

Dr. Carella i jego zespół przenieśli geny receptorów odpornościowych z niekwitnących roślin, takich jak wątrobowce, do rośliny kwitnącej o nazwie Nicotiana benthamiana. Wyniki były pozytywne, ponieważ receptory odpornościowe wywołały silne reakcje immunologiczne w roślinie kwitnącej. Ponadto, przenieśli także części systemów odpornościowych z roślin kwitnących do niekwitnących, a te elementy działały skutecznie w obu typach roślin.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:08

Owady na czerwonym świetle: tajemnice mechanizmów hamowania

To odkrycie ma duże znaczenie, ponieważ receptory odpornościowe z mszaków i wątrobowców mogą być wykorzystane jako nowe geny odporności, które chronią uprawy przed chorobami. Jest to kluczowe, ponieważ zmiany klimatyczne zwiększają ryzyko pojawiania się nowych i szybko ewoluujących patogenów.

Dr Carella stwierdził, że to badanie zmienia nasze postrzeganie ewolucji roślin i ich mechanizmów obronnych. Rośliny nienasienne, które zwykle uważane są za mniej zaawansowane, mają skomplikowane systemy odpornościowe. To odkrycie może pomóc w poprawie odporności upraw.

Naukowcy zamierzają zidentyfikować cząsteczki patogenów, które wywołują reakcje odpornościowe u różnych roślin. Planują również zbadać, jak poszczególne części receptorów odpornościowych współpracują, aby inicjować te reakcje. Badania te mogą poprawić zrozumienie procesów i pomóc w ochronie upraw.

Wyniki wskazują, że zastosowanie różnorodnych receptorów odpornościowych w roślinach jest skutecznym sposobem na poprawę odporności upraw. Taka strategia może dostarczyć nam więcej metod na ochronę żywności na całym świecie.