Тварини часто використовують специфічні сигнали, щоб попередити членів стада про наближення хижаків. Подібна поведінка спостерігається і серед рослин. В ході нового дослідження співробітники Токійського університету виявили один з таких механізмів.
Вони використовували Arabidopsis thaliana як модельну систему і показали, що рослини, пошкоджені травоїдними тваринами, виділяють летючі хімічні речовини, відомі як «запахи тривоги». Вони запускають епігенетичні модифікації в захисних генах сусідніх рослин. Ці гени згодом запускають системи захисту від травоїдних.
В ході нового дослідження вчені піддали рослини впливу бета-оцимена, летючої органічної сполуки. Він часто виділяється рослинами у відповідь на напади травоїдних, таких як Spodoptera litura. Потім дослідники спробували визначити точний механізм дії захисту рослин, активованої летючими хімічними речовинами.
Результати виявилися цікавими: в листі арабідопсису були індуковані захисні ознаки, імовірно за допомогою “епігенетичних” механізмів. Вони відносяться до генної регуляції, яка виникає через зовнішній вплив навколишнього середовища. У цьому випадку летючі хімічні речовини, що виділяються пошкодженими рослинами, посилювали ацетилювання гістонів і експресію регуляторів захисних генів, включаючи гени факторів відповіді на етилен ERF8 і ERF104. Виявилося, що певний набір ферментів гістонових ацетилтрансфераз (HAC1, HAC5 і HAM1) відповідає за індукцію і підтримку антитравоїдних властивостей.
На думку вчених, зв’язок між рослинами через летючі сполуки потенційно стане в нагоді в органічному садівництві. Це може підвищити стійкість рослин до шкідників і ефективно знизити залежність від пестицидів.