Как табак защищается от вредителей

Растения постоянно подвергаются атакам различных насекомых и других травоядных животных. И, как мы знаем, многие растения научились с этим справляться, защищаясь различными способами. У табака эта защита довольно эффективная, и он почти не поражается вредителями. Сотрудники Института химической экологии имени Макса Планка выяснили, какой механизм помогает табаку защищаться от насекомых. И, как ни странно, выяснить это помогла «пробоина» в защите одной популяции табака, которая была заметно повреждена цикадками.

Скрестив 26 родительских линий в опыте, который длился около 9 лет, исследователи могли наблюдать за тем, как повреждаются те или иные образцы и понимать, какие гены отвечают за «слабые места» в защите табака. Помимо генетического аспекта исследователи изучили и физиологическую сторону вопроса: в более уязвимых для вредителей образцах работа жасмоновой кислоты, гормона, играющего большую роль в процессе защиты, была нарушена. Именно этот гормон отвечает за выработку никотина — известного природного инсектицида.

Интересно, но дефицит жасмоновой кислоты привлекает не только насекомых, но и травоядных млекопитающих. В более ранних исследованиях описаны популяции табака, поврежденные кроликами и сусликами. При более подробном анализе поврежденных растений выяснилось, что у большинства из них нарушена способность производить жасмонаты. Исследователи предположили, что все дело в более низком содержании никотина. Проведя опыт с кроликами, они убедились в своей теории: животные почти не поедали дикий табак с высоким содержанием никотина. А вот те образцы табака, где жасмонатов (а соответственно, и никотина) было мало, кролики очень охотно. Это говорит о том, что яды, которые растения используют для защиты от насекомых, сильно влияет и на позвоночных животных.

Также в ходе исследования химических процессов в растении было обнаружено вещество, отвечающее за устойчивость к цикадкам — летучее соединение кофеилпутресцина. Ученым также удалось воссоздать путь биосинтеза этого вещества в других пасленовых — бобу садовом и томате чилийском.