Передача растениями памяти о стрессах – удивительная находка ученых
Ученые из Университета Арканзаса открыли удивительную особенность соевых бобов: оказывается, эти растения способны не только адаптироваться к неблагоприятным условиям, но и буквально «делиться пережитым опытом» с будущими поколениями. Эта способность, получившая название трансгенерационная пластичность, не требует изменений в ДНК — наследуется не ген, а само воспоминание о стрессе, например, о нападении насекомых или недостатке воды.
В рамках двухлетнего научного эксперимента исследователи подвергали родительские растения атакам гусениц соевой пяденицы и кукурузной совки, а также провоцировали стресс засухой. После чего было внимательно изучено, как изменяются физиологические и защитные свойства у их потомства. Результаты оказались обнадеживающими для растениеводства: новые поколения сои унаследовали не просто устойчивость, а настоящую «память» о прошлых угрозах.
Изменения в потомстве: соевые бобы становятся крепче и выносливее
Установлено, что соевые семена от растений, перенесших вредительские атаки, содержали существенно больше белка и азота. Благодаря этому молодые ростки получали больше строительного материала для быстрого развития и формирования крепких структур. Более высокий уровень азота делает растение менее привлекательным для многих насекомых: простые пищеварительные системы вредителей не справляются с такой пищей. Не каждый вредитель сможет полакомиться крепкими зарослями, готовыми к неблагоприятным условиям.
Также было замечено, что у потомков формируется более плотный покров из трихом — особых волосков, защищающих от вредителей. Это позволяет снизить потери урожая и повысить устойчивость молодых сеянцев к атакам насекомых. Однако у такой усиленной защиты есть и обратная сторона: наблюдалось некоторое снижение общего роста и уменьшение количества полноценно развитых бобов. Особенно заметно это проявлялось при длительном воздействии стресса и по мере взросления растения, когда количество защитных трихом постепенно сокращалось.
От засухи до вредителей: наследуемая защита работает и против насекомых, и против суши
Интересным открытием стало и то, что растения, потомки которых происходили от родителей, переживших засуху, тоже проявляли необычную устойчивость. Испытания показали: гусеницы чаще обходят стороной такие соевые кусты, отдавая предпочтение тем, чьи родители выросли в более комфортных условиях. На практике это значит, что растения обладают «наследием стойкости», которое помогает им быстрее реагировать на засуху или вредителя, даже если им самим с этим пока не пришлось сталкиваться.
Благодаря таким механизмам потомки получают значительное преимущество: они заранее «готовы» к типичным угрозам региона. Это дает шанс сократить использование инсектицидов и повысить урожайность в условиях изменчивого климата.
Перспективы: соя и кукуруза открывают новые горизонты агробиотехнологий
Полученные данные вдохновляют на поиски новых стратегий защиты сельскохозяйственных культур. Изучение природы передачи стрессовой памяти у сои, а также реакций на вредителей, таких как соевая пяденица и кукурузная совка, открывает уникальные возможности для селекции и биотехнологий. В будущем аграрии смогут использовать эти знания для создания более устойчивых и продуктивных сортов — способных расти даже в сложных климатических условиях и при минимальном применении химических средств.
Университет Арканзаса в очередной раз доказал: даже самые привычные сельскохозяйственные культуры скрывают в себе новые механизмы выживания. Серия экспериментов с соей дала мощный импульс к развитию экологически дружественных подходов в агросекторе, ведь теперь становится ясно: селекция может основываться не только на генах, но и на управлении наследуемой памятью о пережитых стрессах.
Источник: www.gazeta.ru
