Биополимер хитозан, который получают из хитина насекомых и ракообразных, используют в сельском хозяйстве для борьбы с грибковыми инфекциями. А ещё выяснилось, что потенциально он может повышать стрессоустойчивость растений. Учёные из ФИЦ Биотехнологии РАН доказали, что эффект, оказываемый хитозаном на томаты, зависит от его концентрации и периода воздействия.
Учёные исследовали, как низкомолекулярный гидролизат хитозана влияет на рост различных сортов помидоров при применении его на стадии проростков. Младший научный сотрудник лаборатории инженерии биополимеров Татьяна Жилкина рассказала:
— Мы экспериментально установили диапазон концентраций и времени обработок растений томата низкомолекулярным гидролизатом хитозана, позволяющий использовать препарат в качестве модулятора устойчивости к биотическим и абиотическим стрессам. Полученные новейшие результаты раскрывают механизмы влияния хитозана на развитие растений на фундаментальном уровне и способствуют его успешному применению в сельском хозяйстве.
В эксперименте использовали водные растворы хитозана в концентрациях от 0,002 до 5 мг вещества на литр. В растворы помещали проростки томатов на различные промежутки времени (на два часа, на сутки, на двое суток). Далее растения выращивали в течение 8 дней в отсутствии биополимера, после чего измеряли длину их корней.
Исследование показало, что после длительной (в течение двух дней) обработки высокими концентрациями хитозана (2 и 5 мг на литр) у проростков томатов замедляется рост корней и изменяется их структура, а также направление роста. Одновременно у этих растений до 16 раз повышалась активность генов, связанных со стрессом. Таким образом учёным удалось экспериментально продемонстрировать один из этапов активации механизма стрессоустойчивости у томата, связанный с синтезом фитогормонов, отвечающих за рост корней: ауксина, абсцизовой кислоты и этилена.
Исследование проводилось в рамках проекта НЦМУ «Агротехнологии будущего», который реализуется при поддержке национального проекта «Наука и университеты». Полученные учёными данные позволят использовать хитозан в качестве модулятора устойчивости к стрессу у сельскохозяйственных культур.
