Соя передает «память» о стрессах потомству, не меняя ДНК

Исследование, проведенное специалистами из Системного отдела сельского хозяйства Университета Арканзаса, показало, что растения сои способны передавать своим потомкам информацию о стрессовых условиях, таких как атака насекомых или засуха, без необходимости изменения их ДНК.


Это открытие, описанное в журнале Plant-Environment Interactions, связано с явлением, известным как трансгенерационная пластичность. В отличие от мутаций, которые меняют генетическую последовательность, эпигенетические изменения влияют на способ, которым организмы считывают информацию из ДНК, что позволяет сое адаптироваться к различным стрессовым факторам.

На протяжении двух лет ученые изучали, как воздействие гусениц соевой пяденицы и кукурузной совки влияет на растения и каким образом эти стрессовые реакции передаются следующему поколению. Результаты показали, что у потомства сои, которое столкнулось со стрессом, наблюдается увеличение уровня азота и белка в семенах. Это превращение азота в белки затрудняет насекомым переваривание пищи, что делает растения менее привлекательными для них. Тем не менее, данное свойство не защищает от всех вредителей.

Кроме этого, повышенное содержание азота позволяет растениям накапливать ресурсы для защиты от возможных угроз. У сои, унаследовавшей стрессовые условия, также наблюдалось утолщение трихом — защитных волосков, которые помогают отпугивать вредителей. Однако такая защита имеет свои недостатки: потомки сои показывали снижение роста и урожайности, а также увеличивалось количество пустых стручков. С возрастом количество трихом также уменьшалось, что свидетельствовало о временном характере усиленной защиты. В отдельных экспериментах было установлено, что растения, предки которых страдали от засухи, меньше привлекали насекомых; гусеницы чаще выбирали более здоровые кустики.

Читайте также: