Naukowcy stworzyli rośliny z „supermocą”. Światło zdradza ich choroby
Zespół hiszpańskich badaczy opracował biologiczny system diagnostyczny, który pozwala roślinom działać jak naturalne czujniki zdrowia. Specjalnie zmodyfikowane rośliny emitują światło, a jego zmiana może wskazać obecność wirusa jeszcze zanim pojawią się widoczne objawy choroby.
Badania przeprowadzili naukowcy z Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), wspólnego ośrodka Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) i Universitat Politècnica de València (UPV). Wyniki prac opublikowano w czasopiśmie naukowym „Nature Communications”.
Pomysł wykorzystuje mechanizm bioluminescencji występujący u niektórych gatunków grzybów. Naukowcy przenieśli odpowiedzialne za świecenie geny do roślin, tworząc system, który pozwala obserwować ich stan za pomocą zwykłych kamer.
Kluczową rolę odgrywa zestaw czterech enzymów, które przekształcają naturalny związek obecny w roślinach – kwas kawowy – w cząsteczkę emitującą światło podczas utleniania. Dzięki temu roślina może sama generować sygnał informujący o swoim stanie fizjologicznym. Badacze przetestowali technologię na roślinie Nicotiana benthamiana, gatunku spokrewnionym z tytoniem, często wykorzystywanym w badaniach biologicznych.
Do roślin wprowadzono geny odpowiedzialne za bioluminescencję grzybów. Następnie naukowcy stworzyli system pozwalający wykrywać infekcję potywirusem – grupą wirusów powodujących poważne straty w wielu uprawach.
Zdrowe rośliny emitowały stały sygnał świetlny. Po zakażeniu wirusem aktywność enzymów patogenu powodowała zmianę koloru światła. Różnica była widoczna przy użyciu niedrogich urządzeń rejestrujących obraz. Oznacza to, że rośliny mogą pełnić funkcję biologicznych „lamp alarmowych”, wskazujących pierwsze ogniska choroby.
Obecnie wykrywanie chorób roślin często wymaga zastosowania metod takich jak PCR czy ELISA. Są one bardzo dokładne, ale wymagają specjalistycznego sprzętu, odpowiednio przygotowanych próbek i pracy laboratoriów.
Nowa technologia może w przyszłości umożliwić znacznie szybsze monitorowanie zdrowia upraw – szczególnie w szklarniach i kontrolowanych warunkach produkcji roślinnej. Naukowcy podkreślają, że system może zostać w przyszłości dostosowany nie tylko do wirusów, ale także do wykrywania innych zagrożeń, takich jak infekcje bakteryjne czy grzybicze.
To może mieć szczególne znaczenie w obliczu zmian klimatu, które sprzyjają pojawianiu się nowych patogenów i rozszerzaniu ich zasięgu geograficznego. W projekcie uczestniczyli również badacze z Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CIB-CSIC), Centralnej Jednostki Badawczej Medycyny Uniwersytetu w Walencji oraz Medical Research Council Laboratory of Medical Sciences w Londynie.
Jeśli technologia zostanie rozwinięta na większą skalę, przyszłość rolnictwa może wyglądać nieco inaczej: zamiast czekać, aż roślina zachoruje i pokaże objawy, rolnicy będą mogli zobaczyć problem wcześniej – dosłownie świecący sygnał ostrzegawczy.
Absolwentka Inżynierii Środowiska na Politechnice Warszawskiej. Specjalizuje się w technicznych i naukowych tekstach o przyrodzie, zmianie klimatu i wpływie człowieka na środowisko. W swoich artykułach łączy rzetelną wiedzę inżynierską z pasją do natury i potrzeby życia w zgodzie z otoczeniem. Uwielbia spędzać czas na łonie przyrody – szczególnie na Warmii, gdzie najchętniej odkrywa dzikie zakątki podczas pieszych wędrówek i wypraw kajakowych
Opublikowany: 22 czerwca, 2026
