Вчені виявили, що рослина успішно справляється з хробаками-паразитами, якщо його обробити водним розчином хітозану - речовини, яка є в покривах самих шкідників.
Дія хітозану на нематод
Серед численних і різноманітних шкідників рослин не останнє місце займають дрібні черв'яки - нематоди, які паразитують на коренях. Боротися з ними дуже важко. Співробітники декількох академічних інститутів показали, що якщо обробити насіння водорозчинним хитозаном, то стійкість рослин до паразитів підвищується.
Один з видів цих черв'яків, південна галова нематода, живе у відкритому грунті та в теплицях і пошкоджує, головним чином, помідори і огірки. Нематоди викликають утворення на коренях рослини-господаря пухлин-галлів, в яких вони і поселяються. Харчуються паразити соками господаря. Шкодять в основному самки. Вони відкладають яйця, з яких розвиваються личинки; потрапляючи в грунт, вони заражають сусідні рослини. При сприятливих умовах покоління за поколінням випливають безупинно, зараза поширюється так швидко, що галові нематоди можуть погубити більше половини врожаю. У відповідь на пошкодження рослини починають захищатися - виробляють спеціальні речовини, які підвищують їх стійкість до паразитів, але часто синтез цих речовин починається занадто пізно, коли рослина вже сильно вражена. Дослідження показали, що захисну реакцію рослини можна прискорити, якщо його попередньо обробити хітином, хитозаном або деякими його похідними, але механізми цього процесу були невідомі. Московські учені задалися метою з'ясувати механізм дії хітозану на взаємини рослин з паразитичними нематодами.
Нагадаємо, що хітозан - це природний біополімер, який входить до складу покривів комах, ракоподібних і деяких черв'яків, в тому числі нематод. Після спеціальної обробки його можна розчиняти в воді. Вчені досліджували вплив хітозану на стійкість томатів до галловим нематод. Для цього насіння томатів перед посадкою в грунт дві години обробляли розчином хітозану в різних концентраціях, а потім отримані рослини заражали нематодами. Контрольну групу насіння перед посадкою вимочували в чистій воді.
Виявилося, що хітозан ефективний в концентрації 100 мкг/мл. Заражені рослини, вирощені з оброблених таким чином насіння, були більшими, ніж у контрольній групі, при цьому на коренях було вдвічі менше пухлин-галлів. Плодючість нематод, які паразитували на таких рослинах, була в півтора рази нижче, ніж в контролі, і самі вони були дрібніші. Ці ефекти можуть бути пов'язані з тим, що хітозан впливає на обмін речовин в рослинах: в коренях оброблених томатів майже на 40% знижується вміст тих речовин, якими зазвичай харчуються нематоди.
Хітозан підсилює захисний відповідь томатів не тільки в коренях, але і в листі: там підвищується активність ферменту, який збільшує стійкість рослин до патогенів. Цікаво, що захисний ефект хітозану розповсюджується на корені і листя томатів, хоча оброблено були насіння.
Дослідники припускають, що хітозан активізує імунну систему рослин, зв'язуючись зі специфічним рецептором на поверхні клітин, який впізнає хітин і його похідні, тобто він служить свого роду обманкою, що видає себе за нематоду, і рослина заздалегідь починає готуватися до зустрічі з паразитом, виробляючи спеціальні речовини.
