Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН обнаружили, что воздействие на томаты природным полимером хитозаном, полученным из панцирей ракообразных, влияет на них в зависимости от концентрации и времени обработки.
Ранее было известно, что этот полимер повышает стрессоустойчивость взрослых растений, но молекулярный механизм этого воздействия оставался недостаточно изученным. Новые данные позволят использовать хитозан для улучшения устойчивости сельскохозяйственных культур, включая томаты. Результаты исследования опубликованы в журнале Agronomy. Исследование проводилось в рамках проекта "Агротехнологии будущего" при поддержке национального проекта "Наука и университеты".
Хитозан - это биополимер, получаемый из хитина, который содержится в покровах насекомых и панцирях ракообразных. Хитозан широко используется в сельском хозяйстве для борьбы с грибковыми инфекциями. Исследования показали, что хитозан способствует росту корней и побегов растений путем стимуляции выработки фитогормонов и ферментов защиты. Однако до сих пор не проводились фундаментальные исследования реакций растений томата на обработку хитозаном на молекулярном уровне.
Исследователи из ФИЦ Биотехнологии РАН изучили, как низкомолекулярный гидролизат хитозана влияет на рост различных сортов томатов при обработке на стадии проростков. Растворы хитозана различной концентрации были использованы для обработки проростков томатов на разное время. После выращивания растений в отсутствие биополимера была измерена длина корней, а также оценена активность генов, связанных со стрессом.
Исследование показало, что длительная обработка высокими концентрациями хитозана замедляет рост корней и изменяет структуру проростков томата. Активность генов, связанных со стрессом, увеличивается до 16 раз. Это позволяет ученым понять механизмы активации стрессоустойчивости у томатов, связанные с синтезом фитогормонов, отвечающих за рост корней.
"Мы установили диапазон концентраций и времени обработки томатов хитозаном, который позволяет использовать его как модулятор устойчивости к стрессам. Эти результаты раскрывают механизмы воздействия хитозана на растения и способствуют его успешному применению в сельском хозяйстве", - поделилась Татьяна Жилкина, младший научный сотрудник ФИЦ Биотехнологии РАН.
