Пшеница является одной из самых распространенных злаковых культур. Ученые во все мире ищут способы повысить её урожайность. В частности, предпринимаются попытки сделать пшеницу менее восприимчивой к разного рода болезням, вызванным неблагоприятными погодными условиями – избытком или недостатком влаги, слишком высокой или, наоборот, слишком низкой температурой.

Весьма оригинальный способ повысить то, что условно можно назвать иммунитетом пшеницы, предложили сотрудники Лаборатории природных антиоксидантов Института живых систем Балтийского федерального университета им. И. Канта, сообщает пресс-служба БФУ. Результаты исследований, которые финансировались российским фондом фундаментальных исследований и правительством Калининградской области, были опубликованы недавно в авторитетном научном журнале Plants.
«У злаковых культур есть бифункциональный фермент фенилаланин (тирозин)-аммиак-лиаза, который играет очень важную роль в процессе разветвления метаболизма на первичный и вторичный, — рассказывает руководитель проекта, кандидат биологических наук Павел Федураев. — Важно понимать, что в ходе первичного метаболизма происходит синтез белков, жиров, углеводов, нуклеиновых и ряда органических кислот. То есть, основных ресурсов клетки. Вторичный же метаболизм обеспечивает клетку вспомогательными, регуляторными соединениями, которые во многом определяют устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. Так, например, одним из конечных продуктов вторичного метаболизма является сложный полимер-лигнин, из которого состоит дополнительная защитная оболочка клетки. И чем прочнее будет эта оболочка, тем более жизнеспособным и устойчивым будет растение. В частности, именно из недостатка лигнина происходит полегание пшеницы, что ведет к потери значительной части урожая».

В известном смысле любой вторичный метаболизм происходит за счет первичного. Но ученые БФУ предлагают максимально стимулировать этот процесс, обеспечив вторичный метаболизм дополнительным материалом.
«Если говорить просто, фенилаланин (тирозин)-аммиак-лиаза берет аминокислоты, отсоединяет от них аминогруппу и задействует оставшуюся часть во вторичном метаболизме, — продолжает Павел Федураев. — В ходе экспериментов мы подбирали концентрации индукторов (то есть, аминокислот, которые метаболизируются данным ферментом), при которых активно стимулируется биосинтез вторичных метаболитов. Получились интересные результаты, которые и легли в основу научной статьи».

Как отмечает исследователь, в перспективе возможно создание препарата для предпосевной обработки семян, который по мере развития растения будет дополнительно стимулировать синтез вторичных соединений.