Биосенсор на основе белков выявляет болезни картофеля и томатов

Израильские исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме разработали новую молекулярную сенсорную систему, которая выявляет опасные заболевания сельскохозяйственных культур, в том числе картофеля и томатов.

Раннее выявление таких заболеваний, как фитофтороз, может помочь уменьшить глобальную нехватку продовольствия. Это заболевание является одной из основных причин потерь урожая картофеля и томатов, при этом ежегодный ущерб во всем мире оценивается в 6.5 миллиардов долларов. На ранних стадиях это заболевание трудно выявить, так как на листьях отсутствуют внешние признаки.

В статье, опубликованной в The Plant Journal, исследователи продемонстрировали использование методов генной инженерии для создания новых сортов картофеля, производящих характерные белки. Эти белки действуют как биологические датчики, которые могут быть отправлены в хлоропласты в растительных клетках, где происходит фотосинтез.

Используя чувствительные камеры, способные улавливать сигналы, посылаемые датчиком, ученые смогли получить пространственную информацию обо всем растении. Полученные изображения помогли отследить физиологическое состояние растения на протяжении всего периода развития болезни картофеля.

Исследование также показало, что белок выявляет больные участки листьев даже на первых незаметных стадиях. Еще одно открытие свидетельствует о том, что пораженные фитофторозом участки характеризуются более высокой фотосинтетической активностью по сравнению с остальной частью листа. По словам исследователей, это указывает на то, как патоген поддерживает и даже улучшает продуктивность листьев на ранних стадиях болезни, чтобы «замаскировать» ее развитие в растении.

Разработка передовых биотехнологических инструментов для раннего обнаружения болезней растений может привести к будущим прорывам в исследованиях в понимании процесса патогенности и минимизации ущерба сельскому хозяйству.