Используя растение табака в качестве посредника, привой томата был привит на подвой хризантемы, одного из самых плодовитых растений на суше. Три месяца спустя на томатном кусте появились маленькие плоды…

Прививка - это метод растениеводства, который объединяет растения посредством регенерации тканей, сочетая желаемые характеристики обоих.

Обычно считалось, что такие манипуляции совместимы только между одними и теми же или близкородственными видами. Однако ученые из Нагойского Университета вместе с коллегами из других научных организаций Японии (в работе также принимала участие GRA & GREEN Inc. - начинающая венчурная компания из Университета Нагои) обнаружили, что табак Nicotiana benthamiana способствует адгезии тканей и может поддерживать прививку между широким спектром видов.

Их выводы, недавно опубликованные в журнале Science, доказывают, что при использовании табака в качестве промежуточного звена верхняя часть (побег) томата, привитая к нижней части (подвою) хризантемы, успешно принесли плоды.

Метод прививки известен на протяжении тысячелетий, когда продуктивный привой прикрепляется к подвою, устойчивому к болезням и стрессам окружающей среды.

Однако, для разных видов семейств прививки не практикуются.

Команда сосредоточила внимание на растении Nicotiana из семейства Solanaceae, потому что предыдущее исследование показало жизнеспособность его привоя на подвой Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля) из семейства горчичных.

Команда провела эксперименты по прививке растений семи видов Nicotiana и их партнеров 84 видов из 42 семейств.

Результаты показали, что Nicotiana, используемая в качестве привоя или подвоя, преуспела в сохранении привоев более месяца с 73 видами из 38 семейств.

Далее ученые исследовали клеточные механизмы, которые позволяют табаку формировать трансплантаты с растениями из самых разных семейств. Они проанализировали транскриптомы на стыках трансплантатов между Nicotiana и Arabidopsis и предположили, что экспрессия β-1,4 глюканаз, секретируемых во внеклеточную область, участвует в «переваривании» клеточной стенки.

В дальнейших экспериментах, когда β-1,4-глюканазы были сверхэкспрессированы в Arabidopsis, адгезионные свойства трансплантатов усилились. Таким образом, экспрессия β-1,4-глюканаз является ключевым фактором в облегчении тканевой адгезии трансплантатов.

Кроме того, ученые провели эксперименты, чтобы выяснить, может ли Nicotiana выступать в качестве посредника в прививке различных видов семейства, взяв для примера привой томата и подвой хризантемы, очень устойчивого растения.

Примерно через три месяца новое полученное растения стало плодоносить.

«Используя табак в качестве промежуточного звена, мы также получили другие очень любопытные результаты, где привой и подвой принадлежали к разным семействам растений», - прокомментировал биолог из Университета Нагоя Мичитака Нотагути, автор этого исследования.

помидоро хризантема

Фото: Мичитака Нотагучи.

«Наши последние результаты в отношении ключевых задействованных молекул, а не только самой межсемейной прививки, помогут улучшить методы прививки растений, так что разнообразие корневых систем, доступных для выращивания сельскохозяйственных культур, будет увеличено в ближайшем будущем», добавил он.

(Источник: www.eurekalert.org).