Учёные рассказали о паразитическом растении которое заставляет хозяина прорастать в свою плоть

Учёные рассказали о паразитическом растении, которое заставляет хозяина прорастать в свою плоть


"Питерские заметки", 22.09.2023:

Исследования, опубликованные в Nature Plants, показали, что род Balanophora потерял треть своих генов по мере эволюции и превратился в интересное паразитическое растения.

Это экстремальное сокращение генома, даже среди паразитов. В ходе этого процесса указанное субтропическое растение развило способность заставлять растение-хозяина расти внутри паразитических тканей, образуя химерные органы, в которых смешаны ткани хозяина и паразита.

Если вы наткнетесь на растения семейства Balanophoraceae в уголке леса, то легко можете принять их за грибы, растущие вокруг корней деревьев. Их структуры, похожие на грибы, на самом деле представляют собой соцветия, состоящие из крошечных цветков.

Но в отличие от некоторых других паразитических растений, которые проникают с помощью гаустория в ткани хозяев, Balanophora заставляет васкулярную систему своего хозяина расти в его плоть, образуя уникальный подземный орган со смешанными тканями хозяина и паразита. Этот орган является инструментом, с помощью которого Balanophora крадет питательные вещества у растения - хозяина.

Но то, как эти субтропические паразитические растения эволюционировали в свою нынешнюю форму, вызвало интерес доктора Сяоли Чена, ученого BGI Research и главного автора нового исследования, опубликованного на этой неделе в Nature Plants.

Доктор Чен и его коллеги, включая ботаника из Университета Британской Колумбии, доктора Шона Грэма, сравнили геномы Balanophora и Sapria, другого паразитического растения из семейства Rafflesiaceae, вегетативное тело которого отличается.

Исследование показало, что Sapria и Balanophora потеряли соответственно 38 процентов и 28 процентов своих геномов, став голопаразитами - рекордным сокращением среди цветковых растений.

"Степень схожих, но независимых потерь генов, наблюдаемых у Balanophora и Sapria, поражает", - сказал доктор Чен. "Это указывает на очень сильную схожесть в генетической эволюции голопаразитических линий, несмотря на их внешне разные истории жизни и внешний вид, и несмотря на то, что они произошли от разных групп фотосинтезирующих растений".

Исследователи обнаружили почти полную потерю генов, связанных с фотосинтезом, как в Balanophora, так и в Sapria, что можно было ожидать с учетом потери способности к фотосинтезу.

Однако исследование также показало потерю генов, связанных с другими ключевыми биологическими процессами - развитием корней, поглощением азота и регуляцией развития цветения. Паразиты избавились или сжали большую часть генов, обычно присущих зеленым растениям - больших наборов дублированных генов, которые, как правило, выполняют связанные биологические функции. Это подтверждает идею о том, что паразиты сохраняют только те гены или копии генов, которые необходимы.

Самое удивительное, что гены, связанные с синтезом важного растительного гормона - абсцизовой кислоты (ABA), который отвечает за стрессовые реакции и сигнализацию растений, были потеряны параллельно в Balanophora и Sapria. Несмотря на это, исследователи все равно зафиксировали накопление гормона ABA в цветущих стеблях Balanophora и обнаружили, что гены, участвующие в ответе на сигнализацию ABA, все еще сохраняются у паразитов.

"Большинство утерянных генов в Balanophora, вероятно, связаны с функциями, неотъемлемыми для зеленых растений, которые стали функционально ненужными для паразитов", - сказал доктор Грэм.

"Тем не менее, вероятно, есть случаи, когда потеря генов на самом деле была полезной, а не просто потерей функции. Полная утрата пути биосинтеза абсцизовой кислоты (ABA) может быть хорошим примером. Это, возможно, помогает им поддерживать физиологическую синхронизацию с хозяйственными растениями. Это должно быть протестировано в будущем."

Доктор Хуан Лю, исследователь в BGI Research, подчеркнул важность этого исследования в контексте проекта 10KP - проекта по секвенированию геномов 10 000 видов растений.

"Изучение паразитических растений углубляет наше понимание серьёзных изменений в геноме и сложных взаимодействий между паразитическими растениями и их хозяевами. Геномные данные предоставляют ценные результаты в отношении эволюции и генетических механизмов зависимости паразитических растений от их хозяев и способов их манипулирования для выживания."

Ранее мы писали о том, что собственнику выдано уже третье предписание об устранении нарушений, но ситуация на опасном замусоренном участке на Зелёной, 26 в Великом Новгороде не меняется месяцами.

Есть тема для новости по Великому Новгороду? Ждём Вас здесь!

По этой ссылке вы можете добавить наш сайт в избранные на Дзен, чтобы видеть "Питерские заметки" чаще!

Внимание! Информация на сайте представлена исключительно в ознакомительных целях, не является призывом к действию. Перед применением любых рекомендаций обязательно проконсультируйтесь со специалистом. Могут иметься противопоказания или индивидуальная непереносимость.


Свежее:

Остановочный павильон оборудован на Ломоносова в В. Новгороде

Новгородцы пожаловались на содержание светофоров и дорожных знаков в городе

Работы по уборке снега в В. Новгороде ведутся круглосуточно

Утечка около дома на Коровникова, 2/55 устранена в Великом Новгороде

Новгородцы сообщили о коммунальной аварии в ЖК "Барселона"

Работы по устранению коммунальной аварии проходят на Коровникова, 4 к1

Встреча с композитором Владимиром Коровицыным прошла в Великом Новгороде

Около ямы в асфальте на Б. Санкт-Петербургской установлено ограждение

Житель Новгородской области, угнавший автомобиль таксиста, задержан

Жители В. Новгорода рассказали о появлении свалки у дома на Кочетова, 30