Етанол допомагає рослинам краще переносити тепловий стрес
Біологи RIKEN виявили, що доза етанолу, більш відомого як звичайний спирт, може дозволити рослинам витримувати тепловий стрес, який інакше міг би їх вбити. Це може запропонувати недорогий спосіб зробити сільськогосподарські культури стійкішими до наслідків зміни клімату.
Дослідження опубліковано в журналі Plant Molecular Biology.
Глобальне потепління збільшує ризик втрати врожайності сільськогосподарських культур у всьому світі через спеку. Виявлення методів скорочення цих втрат допоможе захистити стійкість сільського господарства.
Генна інженерія — потужна техніка для досягнення цієї мети, але існує також гостра потреба в низькотехнологічних рішеннях, які реалізувати простіше і дешевше.
"Нам необхідно розробити нові, прості і менш дорогі технології, тому що генетично модифіковані рослини доступні не у всіх країнах", - зазначає Мотоакі Секі з Центру дослідження стійких ресурсів RIKEN.
Перспективним підходом до цього є попередня обробка сільськогосподарських культур безпечними хімічними сполуками. Вчені вивчають цей підхід, досліджуючи здатність різних хімічних речовин робити рослини стійкішими до стресів довкілля.
Тепер Секи та його колеги виявили, що просте застосування етанолу до рослин перед впливом тепла може зробити їх стійкішими до тепла.
"Зовнішнє застосування етанолу може бути простим, дешевим і ефективним способом підвищення стійкості до спеки у різних рослин", - говорить Секі.
Команда вчених піддала салат та крес-салат впливу низької концентрації етанолу у ґрунті протягом кількох днів. Потім оброблені та необроблені контрольні рослини протягом короткого часу вирощували за нормальної температури, досить високої, щоб викликати тепловий стрес. Тільки 10% необроблених рослин вижили при тепловому стресі, тоді як до 70% оброблених рослин вижили, що вказує на значну перевагу етанолу.
Дослідники також отримали уявлення про молекулярні механізми цього ефекту. Вони визначили набір генів та біохімічних процесів, що активуються обробкою етанолом.
Однією з особливостей реакції є підвищена вироблення білка, званого білком-3, який бере участь в адаптації до стресу в органелі, званої ендоплазматичної мережею. Ця реакція на стрес відома як реакція розгорнутих білків, оскільки пом'якшує наслідки неправильного укладання білків, які можуть виникнути під час стресу навколишнього середовища.
Секі та його команда мають намір отримати додаткові відомості про механізм.
"Хоча ми виявили, що в цьому бере участь реакція розгорнутого білка, тепер нам необхідно провести подальші дослідження, щоб виявити невідкриті аспекти мережі, опосередкованої етанолом, для адаптації до стресу навколишнього середовища", - каже Секі. Дізнавшись більше про цей механізм, можна було б виявити способи посилення захисного ефекту і, можливо, його тонкого налаштування, щоб принести користь ширшому колу видів.
Також читайте: