Биология

Растения способны общаться с грибами с помощью гормона стриголактона. Международная команда ученых разобралась, почему грибы считывают эти сигналы и как использовать выявленный механизм в сельском хозяйстве.

Коммуникация свойственна не только людям и животным, но и растениям. Недавние исследования показали, что папоротники для смены пола общаются с помощью феромонов (ароматических соединений), грибы после дождя посылают друг другу электрические сигналы, а помидоры по-разному реагируют на друзей и врагов. Известно также, что растения способны издавать звуки, которые, по предположениям ученых, также могут обеспечивать общение.

Специалисты из нескольких университетов Канады, Австралии, Швейцарии и Японии изучили коммуникацию растений с грибами и описали ее механизм. Результаты исследования появились в научном журнале Molecular Cell.

Авторы публикации обработали пекарские дрожжи растительным гормоном стриголактоном и документировали, как грибы реагировали на этот стимул. Оказалось, что химический сигнал увеличил экспрессию генов, связанных с метаболизмом фосфатов — солей фосфорных кислот, которые необходимы для роста и составляют основу многих удобрений. Когда растениям не хватает фосфатов, они сигнализируют об этом грибам, выделяя стриголактон и «приглашая» прикрепиться к корням для симбиоза.

«Откликаются» на сигналы стриголактона не только одомашненные грибы, например дрожжи, но и дикие, в том числе болезнетворные. Понимание, как происходит такая коммуникация на молекулярном уровне, позволит разработать стратегии для выращивания более выносливых культур.

«Когда мы понимаем, как растения и грибы взаимодействуют друг с другом, мы больше знаем и о сложностях почвенной экосистемы, а значит можем выращивать более выносливые культуры и совершенствовать подход к сохранению биоразнообразия и здоровья почвы», — пояснили авторы исследования.

По словам ученых, от симбиотических отношений с грибами зависят 80% растений. Укрепив их взаимодействие, можно повысить урожайность и свести к минимуму использование удобрений. А понимание того, как болезнетворные грибы используют химические сигналы растений для заражения сельскохозяйственных культур, позволит бороться с патогенами.