Учёные Томского государственного университета (ТГУ) разработали способ повышения иммунитета растений с помощью сахарных молекул, который позволяет защищать культуры от болезней без использования химических пестицидов — метод уже протестировали на арбузах и дынях, и обработка защитила их от серой гнили и фитофтороза, а также улучшила качество плодов. В условиях глобального потепления, когда растения всё чаще страдают от засухи, болезней и загрязнения, а традиционные химические средства дорожают и теряют эффективность, этот подход может стать важным шагом в развитии устойчивого сельского хозяйства.
Биологи ТГУ совместно с китайскими коллегами разработали новый способ активизации иммунитета растений при помощи олигосахаридов — коротких молекул, полученных из полисахарида левана. Растения и некоторые микроорганизмы синтезируют леваны в виде длинных молекул, которые плохо растворяются в воде, что мешает их использованию в сельском хозяйстве. Учёные из Китая первыми в мире научились создавать короткие растворимые аналоги из 2–10 звеньев, которые сохраняют полезные свойства исходной молекулы.
Короткие молекулы — олигосахариды (LOS) — были испытаны на арбузах и дынях. Обработка защитила растения от двух опасных болезней: серой гнили, вызываемой грибом B. cinerea, и фитофтороза, который поражает не только бахчевые, но и кабачки с тыквами. Помимо защиты, обработка LOS улучшала качество плодов: увеличивалось содержание хлорофилла в листьях и растворимых сухих веществ в арбузах.
По словам доцента кафедры физиологии растений Биологического института ТГУ Марины Ефимовой, короткие молекулы левана действуют как «сигнал тревоги» для растения, активируя его собственные защитные механизмы. Клетки распознают их через специальные рецепторы, запуская цепочку реакций: выброс активных форм кислорода, приток кальция и активацию сигнальных путей. В результате усиливаются защитные барьеры растения, повышается активность ферментов и общая готовность к стрессу. В случае арбузов и дынь основной эффект — не прямое уничтожение патогенов, а именно усиление иммунитета и активация генов защиты.
LOS можно применять как внекорневые опрыскивания, замачивание семян или погружение корней — то есть интегрировать в агротехнику без серьёзных изменений. Если дальнейшие испытания подтвердят эффективность и безопасность, LOS может стать частью стратегии устойчивого земледелия и поможет снизить зависимость от химии.
Фото: GigaChat
