Как растения могут побороть вирусы
Человечество давно борется с вирусами, изобретая новые средства лечения и профилактики инфекций. Но мы в этом плане не единственные: растения уже на протяжении нескольких миллионов лет ведут свою борьбу. И, как выявили исследователи Университета штата Ваншингтон и Индийского института сельскохозяйственных исследований, люди в силах помочь растениям на этом пути.
Стоит сказать, что вирусы — не совсем обычная форма жизни. По сути, они представляют собой фрагмент генетической информации, заключенный в белковую оболочку. Это принципиально паразитическая структура, которая может размножаться только внутри чужих клеток.
В ходе эволюции растения разработали сложную систему защиты, чтобы защитить себя от инфекции. Растения используют молекулярную защиту, называемую РНК-интерференцией, в ходе которой нуклеиновые кислоты вирусов расщепляются, что тормозит дальнейшее заражение. Вирусы, в свою очередь, начали производить молекулы, называемые белками-супрессорами, которые могут отключать РНК-интерференцию.
Используя технику, называемую конфокальной микроскопией, которая фокусирует узкий луч света на небольшой области-мишени, исследовательская группа изучила отдельные вирусные белки и их место локализации внутри клеток-хозяев. Для изучения были выбраны геминивирусы, наносящие урон сельскому хозяйству.
В то время как большинство вирусов вырабатывают один белок с определенной функцией, чтобы обойти защиту растения-хозяина, наблюдаемый геминивирус содержал не один, а четыре разных белка. Дальнейшее наблюдение показало, что эти белки взаимодействуют между собой, чтобы обеспечить воспроизводство вируса в растительной клетке.
С одной стороны, это говорит о более совершенном механизме внедрения и размножения вируса. Но ученые решили проверить, что будет, если «выключить» один из четырех белков. Вирусы, у которых какие-то из белков отсутствовали, не могли противостоять защитной реакции растений, и заражение приостанавливалось.
По словам исследователей, это знание дает людям и растениям преимущество в борьбе с вирусными инфекциями, наносящими урон сельскому хозяйству. Зная сильные и слабые стороны патогена, гораздо проще разработать систему защиты растений.
- Люди давно научились использовать опыление для самых разных целей, начиная выведение новых сортов и заканчивая получением меда. Однако, как показало исследование, проведенное сотрудниками Питтсбургского университета, мы не единственные, кто заинтересован …
Смотришь на такие тюльпаны с такими яркими штрихами цвета, будто кто-то расписал лепестки кистью, и сразу хочется узнать название — что за сорт такой интересный. Но увы, далеко не всякая «художественность» у тюльпанов — это заслуга селекции. Есть у них одна особенность, которую я бы назвала коварной декоративностью. Сначала она радует глаз, а через пару сезонов уже заставляет пересмотреть весь цветник. Схема обычно повторяется: покупаются хорошие, плотные луковицы, первый год — идеальное цветение, второй — тоже без вопросов, а потом вдруг появляется цветок, который «ломает» окраску. На ровном белом или желтом возникают красные, а на лиловом — белые мазки... И вся композиция начинает вести себя непредсказуемо. Опытный садовод в этот момент уже не восхищается, а настораживается, потому что в большинстве таких случаев речь идёт не о новом сорте, а о вирусе — так называемом Tulip breaking virus, или вирусе пестролепестности (вирусе мозаики тюльпана). История у него, к слову, почти анекдотическая, если бы не была такой показательной. В XVII веке именно такие полосатые тюльпаны довели Европу до состояния, которое сейчас мы бы назвали финансовой истерией: луковицы продавались по цене домов, и особенно ценились экземпляры с «пламенной» окраской вроде знаменитого Semper Augustus. Люди видели уникальный рисунок и думали, что это вершина селекции, хотя на деле это была инфекция, ослабляющая растение. С биологической точки зрения всё довольно просто. Вирус вмешивается в синтез пигментов — прежде всего антоцианов — и делает это хаотично. Не как селекционер, который годами закрепляет признак, а как человек, который рисует наспех: здесь стерлось, здесь не прокрасилось, здесь потекло. Поэтому и получается тот самый «ломаный» рисунок — без логики, без симметрии, причём на одном и том же растении цветы могут выглядеть по-разному. Проблема в том, что вирус может годами находиться в луковице в скрытой форме. Растение выглядит здоровым, нормально растёт и цветёт, а параллельно уже становится источником заражения для соседних посадок. И только потом эта скрытая зараза вылазит наружу в виде красивого, но подозрительного цветка. Поэтому здесь работает простое практическое правило. Если перед вами тюльпан с чётким, повторяющимся рисунком, одинаковым на всех цветках — это сорт. Если же окраска выглядит так, будто её нанесли случайными мазками, и каждый цветок «сам по себе» — лучше не обольщаться. Такие растения лучше удалять без сожаления, потому что иначе через несколько сезонов можно потерять гораздо больше, чем одну эффектную, но проблемную луковицу. В саду, как и в любой системе, устойчивость важнее случайной красоты. И тюльпаны, при всей их внешней лёгкости, это очень хорошо показывают.
В одном из моих самых больших пластиковых горшков пять лет жила сирень. Я формировала её как маленькое деревце на террасе. Но этим летом заметила, что листья пошли пятнами и «мозаикой», стали кривиться, прирост слабый. Сердце и интернгет подсказали: это вирус. А с вирусами разговор короткий - лечить нечем... Сегодня решилась. Сняла верхний слой земли, с трудом перевернула горшок и поняла, во что ввязалась: корни оплели всё намертво, стенки внутри были в настоящем панцире. Тянула, шатала, вырезала ком лопатой, ругалась, отдыхала и снова тянула. На фото видно мой маленький апокалипсис: порванный корневой «чулок», ком, обросший тонкими корешками, и грязная, как после шторма, терраса. Я вытащила сирень - но это была сложная работа! Дальше будет скучная, но очень важная часть. Вирус - это навсегда, поэтому землю я уберу полностью и ни в какие вазоны ее больше не отправлю. Горшок отмою до скрипа, пролью горячей водой и обработаю хлорсодержащим средством, промою ещё раз и оставлю выветриться. Дренаж тоже заменю: лёгкие шарики керамзита проще выкинуть, чем потом гадать, откуда опять взялся вирус. План на зиму простой: оставить пустой, чистый горшок под навесом, а весной подготовить свежий субстрат, пенопластовые прокладки, керамзит и грунт. Выберу нового жильца - и начнём с чистого листа. А вот приятная часть - помечтать, кто поселится здесь весной. В большой вазон нужен житель, который не капризничает и спокойно зимует на открытой террасе. Смотрю в сторону компактных хвойных: сосна горная в карликовых формах, можжевельник скальный ‘Blue Arrow’ или шаровидные туи, которые держат ветер и солнце. А может, гортензия метельчатая - зимой спит, а летом устраивает фейерверк... А еще - пион древовидный. Или будлея. Или роза. Или... или... или...))))
