25.08.2014

Растение-вампир высасывает из жертв гены

Стебель повилики (Cuscuta) напоминает закрученную макаронину спагетти – это растение не имеет ни листьев, ни корней, поскольку ведёт на 100% паразитический образ жизни. Оно обвивается вокруг хозяина и с помощью специальных присосок (гаусторий) вытягивает из него воду и питательные вещества. Но недавно выяснилось, что «вампир» из царства флоры этим не ограничивается: американские учёные выяснили, что повилика ещё и крадёт чужой генетический материал!

Повилика из семейства Вьюнковые имеет ряд названий: войлочная-трава, сорочья-пряжа, крапивная-малина... Проростки образуют маленький корешок не больше 1 см в длину, который увядает через несколько дней после того, как появляется тонкий росток жёлтого, розового, оранжевого или зелёного цвета. Он медленно совершает круговые движения в поисках питания, причём, как говорится, «губа не дура» - растение имеет вкусовые предпочтения и, если есть возможность, тянется именно к томату (он имеет аж три химических соединения, которые ему нравятся).

Но «на безрыбье и окунь – щука», так что повилика не брезгует овощными и бахчевыми культурами, различными сорняками и кормовыми травами, кустарниками и даже деревьями. Столкнувшись с подходящей опорой, росток повилики обкручивается вокруг стебля жертвы и тянет из него «фрэш». Это нарушает обмен веществ у растений, сильно ослабляет их, задерживает рост и развитие, а нередко вызывает и гибель. Если же росток повилики не встретит подходящую зелень (например, окажется на поле с пшеницей, которая его отпугивает), «вампир» сам погибнет через 7-10 дней, поскольку не способен самостоятельно питаться.

Бороться с сорняком-паразитом очень сложно, так как всего одно растение даёт от 25 до 140 тысяч семян. Все они упакованы в твёрдую оболочку и способны храниться в почве на протяжении 10 и более лет. Кроме того, повилика быстро размножается даже из самых маленьких кусочков лианы, которая как бы «припаивается» к хозяину. Поэтому поражённые ею культурные растения так или иначе приходится уничтожать, а все прилегающие территории закрывать на карантин.

Некоторое время назад Джеймс Вествуд (James Westwood), профессор физиологии и патологии растений и его коллеги из Политехнического университета Виргинии обнаружили, что повилика вместе с водой и сахаром берёт от своих хозяев и матричную РНК, которую используют все клеточные организмы для программирования синтеза белков. Разумеется, исследователи решили выяснить, зачем «кровожадная зелень» это делает, и как много рыбонуклеиновой кислоты она может выпить.

Повилике предложили «на десерт» классический томат и скромный арабидопсис. Затем учёные проанализировали всю РНК, которую можно было найти в паразите и в хозяине. Оказалось, что хрупкие и чувствительные молекулы РНК без проблем преодолевали межвидовой барьер. Более того, «вампир» отбирал у своего носителя около 50% РНК, но и отдавал 25% своих собственных, а заодно и РНК растительных вирусов.

Интенсивность двустороннего потока молекул говорит о том, что повилике и впрямь для чего-то нужны хозяйские гены. Авторы работы, опубликованной в «Science», полагают, что во время этого «диалога» паразит сперва собирает информацию о своём «доноре», а затем одурманивает собственным РНК. Этот генетический троянский конь даёт хозяину команду понизить уровень своей естественной защиты, позволяя «вампиру» беспрепятственно высасывать жизненные соки. Это ещё раз доказывает: ботаника вовсе не скучная и безобидная наука для робких очкариков – ведь с каждым днём мы всё больше убеждаемся, что растения гораздо умнее, изобретательнее и коварней, чем принято считать.

Источники:

1. facepla.net