Що відбувається, коли у рослин виникає стресова реакція на дотик,-дослідження
Генетична загадка 30-річної давності розкрита. Раніше було встановлено, що дотик може спричинити стресові реакції у рослин. Однак молекулярні моделі для пояснення цього процесу досі були спартанськими. Тепер дослідники із Лундського університету у Швеції знайшли генетичні ключі, які пояснюють, чому рослини так сильно реагують на механічні подразники. Злом цього коду може допомогти підвищити врожайність та покращити стресостійкість сільськогосподарських культур у майбутньому.
Коли ви поливаєте свої садові рослини, вони реагують безпосередньо на біохімічному рівні. Коли лезо ножа зрізає стебло ревеню, активуються тисячі генів та вивільняються гормони стресу.
На відміну від людини, рослини не можуть відчувати біль, але вони все ж таки сильно реагують на механічні подразники, такі як людський дотик, голодні тварини, вітер і дощ, наприклад. Ці зовнішні фактори призводять до швидкої активації системи молекулярного захисту рослин, що, у свою чергу, може сприяти тому, що рослини стають стійкішими і зацвітають пізніше.
Хоча це явище відоме з часів Дарвіна, все ще залишається багато питань. У новому дослідженні, опублікованому в журналі Science Advances, вивчалися складні регулюючі мережі, які впливають на те, як захисні сили рослин укріплюються під зовнішніми впливами.
«Ми піддали крес-салат м'якій щітці, після чого були активовані тисячі генів та вивільнені гормони стресу. Потім ми використали генетичний скринінг, щоб знайти гени, відповідальні за цей процес», - пояснює Олів'є Ван Акен, дослідник біології у Лунді.
Попередні дослідження показали, що рослинний гормон жасмонова кислота є важливим посередником передачі сигналів дотику. Також відомо, що жасмонова кислота є лише частиною складної мережі сенсорних реакцій рослини, що існує кілька невстановлених шляхів, які ще не розкриті. Після великої лабораторної роботи дослідники змогли ідентифікувати три нових білки, які відіграють ключову роль реакції рослин на дотик.
«Наші результати розкривають наукову загадку, яка уникала молекулярних біологів світу протягом 30 років. Ми визначили абсолютно новий сигнальний шлях, який контролює реакцію рослини на фізичний контакт та дотик. Тепер пошук нових шляхів продовжується», — каже Ессам Дарвіш біолог із Лундського університету.
Які можливі програми будуть мати нові результати? Олів'є Ван Акен також вивчає багатовікову японську сільськогосподарську технологію, яка включає витоптування зерна на етапі зростання для отримання більш рясних урожаїв. Дослідники вважають, що існує багато прихованих знань про те, як механічні стимули можуть призвести до підвищення врожайності та підвищення стресостійкості сільськогосподарських культур. Знання, які у довгостроковій перспективі можуть змінити основу сучасного сільського господарства.
«З огляду на екстремальні погодні умови та патогенні інфекції, до яких призводить зміна клімату, дуже важливо знайти нові екологічно відповідальні способи підвищення врожайності та стійкості сільськогосподарських культур», — робить висновок Олів'є Ван Акен.
Також читайте: