Изменение климата усложняет жизнь растений и создаёт благоприятные условия для патогенов и вредителей. При этом традиционные пестициды дорожают, наносят вред окружающей среде и людям, а вредители привыкают к ним. Группа биологов из Томского государственного университета совместно с китайскими коллегами предлагает альтернативу — использовать особые молекулы сахара для защиты урожая.
Что такое леван и как его модифицировали
В основе метода лежит леван — природный полисахарид, вырабатываемый некоторыми растениями и микроорганизмами. Сам по себе леван укрепляет иммунитет, но в длинных молекулах плохо растворяется в воде. Китайские учёные первыми сумели «нарезать» леван на более короткие, водорастворимые фрагменты, при этом сохранив его полезные свойства.
Механизм действия
По словам одного из авторов исследования, эти молекулы работают как «тревожный сигнал»: растения распознают их рецепторами и запускают цепь защитных реакций. Происходит быстрый выброс активных форм кислорода и приток кальция, клетки укрепляют барьеры, активируются защитные гены и ферменты — всё это повышает готовность растения к отражению атаки патогенов.
Полевые испытания и результаты
Технологию проверили на пяти сортах дынь и пяти сортах арбузов. Растения опрыскали раствором модифицированного сахара, а через три дня попытались заразить их двумя опасными болезнями бахчевых — серой гнилью и фитофторозом.
Результат оказался избирательным: и дыни, и арбузы продемонстрировали высокую устойчивость к фитофторозу, тогда как против серой гнили средство пока не сработало — над этой проблемой учёные продолжат работать.
Кроме того, у обработанных растений листья стали более зелёными, а плоды — слаще и сочнее, что может иметь дополнительную выгоду для качества урожая.
