Ny forskning: Mossor och ormbunkar kan öka grödors sjukdomsmotstånd och revolutionera växtskydd.

StockholmForskning från John Innes Centre visar att icke-blommande växter som mossor och ormbunkar kan bidra till att förbättra växtskydd. Vanligtvis betraktas bryofyter—som mossor, levermossor och alger—som enkla organismer. Men nya studier avslöjar att de har komplexa immunsystem. Denna upptäckt kan hjälpa i den globala kampen mot växtsjukdomar.

Dr. Phil Carella, som leder en grupp vid John Innes Centre, genomförde en studie som visade att växters immunsensorer är mer sofistikerade än man tidigare trott. Forskningen fokuserade på NLR immunsensorer, vilka är avgörande för växters försvar mot sjukdomar. Här är en kort översikt över vad de kom fram till.

Mossor och andra bryofyter har komplexa immunreceptorer. NLR-immunreceptorer kan överföras mellan blommande och icke-blommande växter. Denna upptäckt skapar nya möjligheter att utveckla grödors immunsystem. Forskarna använde genetiska och databeräkningsverktyg för att utföra denna studie. Det är möjligt att överföra immunreceptorer mellan olika växtlinjer. Framtida studier kommer att fokusera på att identifiera patogenmolekyler som utlöser immunsvar.

NLR-receptorer är immunsensorer som främst har studerats i blomväxter, vilket innebär att vi vet mindre om hur icke-blommande växter skyddar sig. Bryofyter, en typ av icke-blommande växter, skilde sig från blomväxter för över 500 miljoner år sedan. Forskare använde genetiska och datormetoder för att undersöka strukturen och funktionen hos dessa receptorer. De upptäckte att immunsensorer hos olika växtgrupper har många likheter.

Dr. Carella och hans team flyttade immunsystemgener från blomlösa växter som levermossor till en blommande växt kallad Nicotiana benthamiana. Resultaten var positiva. De immunsystem de flyttade över utlöste starka immunsvar i den blommande växten. De överförde även delar av immunsystem från blommande växter till icke-blommande växter, och dessa delar fungerade bra i båda typerna av växter.

Läs också:

Idag · 04:08

Rödljus stoppar skadedjur: insektslivet upphör

Denna upptäckt är betydelsefull eftersom immunsensorer från mossor och levermossor kan användas som nya resistensgener för att skydda grödor mot sjukdomar. Detta kan vara avgörande då klimatförändringar ökar risken för nya och snabbt utvecklande patogener.

Dr. Carella förklarade att denna studie förändrar vår syn på växtevolution och deras försvarsmekanismer. Icke-blommande växter, som vanligen anses mindre utvecklade, har komplexa immunsystem. Denna upptäckt kan bidra till att förbättra grödors immunitet.

Forskare planerar att identifiera patogenmolekyler som framkallar immunsvar i olika växter. De kommer också att undersöka hur delarna av immunreceptorerna samverkar för att utlösa dessa svar. Denna forskning kan förbättra förståelsen och bidra till att skydda grödor.

Resultaten visar att utnyttjandet av olika immunsystemreceptorer i växter är ett effektivt sätt att förbättra växters motståndskraft. Denna metod kan ge oss fler sätt att skydda livsmedel globalt.