Запах мяты подавляет рост сорняков

Некоторые растения очень успешны в борьбе за пространство, питательные вещества и воду. Они подавляют рост своих конкурентов химическими сигналами, которые вызывают гибель клеток соседнего растения. Ученые из Ботанического института Карлсруэского технологического института (KIT) изучают этот эффект для потенциального использования в экологически совместимых биогербицидах.

Садоводы и овощеводы знают, что рядом с ореховым деревом не растут никакие другие растения, а дикий чеснок и мята вытесняют соседей. Эксперты называют эту химическую войну аллелопатией. «В большинстве случаев этот эффект в целевом растении вызван химическими сигналами, а не ядами», — говорит Питер Ник, профессор молекулярной клеточной биологии в Ботаническом институте KIT. В то время как дикий чеснок и мята невосприимчивы к воздействию своих химических сигналов , биологическая коммуникация запускает самоконтролируемую гибель клеток на соседних культурах. Ученые считают, что этот механизм связи растений может привести к разработке новых, экологически совместимых биогербицидов, которые специфически воздействуют на определенный тип сорняков без ущерба для полезной культуры.

Из обширной коллекции разных сортов мяты ученые эфирные масла. Отдельные биоактивные компоненты были снабжены молекулярными маркерами, и было изучено влияние их сигналов на другие растения. Клетки культур показали, что содержащееся в эфирном масле мяты соединение ментона активизирует процесс в конкурирующих растениях, в результате чего микротрубочки, мелко разветвленные, трубчатые белковые структуры, разрушают сами себя.

Биолог опубликовал результаты своего исследования в Ботаническом институте KIT в своей докторской диссертации под названием «Аллелопатические соединения из мяты нацелены на цитоскелет от клеточной биологии до применения в качестве биогербицидов». В своей диссертации он сообщает, что ароматическое масло monarda punctata нацелено на белок актин и вызывает его клеточное самоуничтожение. Это особенно эффективно против полевого вьюнка. В этом случае исследователи понимают механизм, хотя они еще не определили вещество, вызывающее этот эффект.

Сорняки являются одной из основных причин потерь урожая. Они конкурируют с сельскохозяйственными культурами за одну и ту же экологическую нишу. «Если мы не будем с ними бороться, 30-50 процентов урожая с/х культур будут потеряны», — говорит Ник. «Обычные гербициды представляют собой экологическое бремя, и сорняки быстро становятся устойчивыми. Они эффективны только в течение ограниченного периода времени. Таким образом, разработка экологически безопасных агентов против сорняков является глобальной задачей по обеспечению продовольственной безопасности», — говорит биолог.

Источник: Карола Менш, Карлсруэский технологический институт; фото: pixabay.com