Як коріння рослин відчувають наявність вологи в грунті - дослідження вчених

26.12.2018, Служба новин ІАС "Аграрії разом"
Як коріння рослин відчувають наявність вологи в грунті - дослідження вчених Рис.1
Фото: із відкритих джерел

Науковці дослідили процеси, які впливають на формування кореневої системи в рослин. Отримані результати дозволять контрольовано формувати кореневу систему в рослин та отримати зачно кращі врожаї, навіть в умовах дефіциту вологи.

Коріння є основними для рослин, щоб отримати воду і розчинні добавки з грунту. Вода необхідна для росту рослин, але зміна кліматичних умов значно ускладнює отримання вологи з ґрунту. Рослини можуть пристосовуватися до різних умов вологості грунту, змінюючи форму своєї кореневої  системи, але до недавнього часу не було відомо, які процеси відбуваються в системі при цьому.

Нове дослідження, проведене сумісною командою з вчених університетів Ноттінгема і Дарема, виявило, як коріння рослин, отримавши вологу в грунті, починають адаптувати свою форму для оптимізації збору води. На думку вчених, відкриття може дати можливість отримувати кращі урожаї в різних погодних умовах, наприклад, при дефіиті вологи, що допоможе гарантувати продовольчу безпеку в майбутньому.

Гілки кореня, можливо, утворюються при безпосередньому контакті з вологою грунту, використовуючи універсальну реакцію під назвою «гідропаттерн». Професор Малкольм Беннетт з Університету Ноттінгема і професор Арі Садананда з Департаменту біологічних наук в Університеті Дарема виявили, що гідропаттернтінг контролюється спеціальними "контролерами" з розповсюдження, званими ARF7.

Дослідники спостерігали, що коріння рослин, позбавлені ARF7, ніколи більше не були готові до гідропаттерну. Фахівці прийшли до висновку, що при впливі вологи на прилипачі, ARF7 залишається динамічним і прискорює розтягнення коренів, але при попадані на повітря ARF7 змінюється і деактивується, блокуючи розповсюдження коренів.

«Рослини нерухомі, і тому їх зростання і розвиток дуже сильно залежать від навколишнього середовища. Наше дослідження виявило особливий білок, який може модифікувати і навіть деактивувати розгалуження кореня, обмежуючи тим самим зростання і розвиток рослин." - пояснив професор Садананда - «Це неймовірно захоплююче, оскільки відкриває нам можливість керувати взаємодією з білками і потенційно розвинути рослини, які можуть продовжувати розгалужуватись навіть в складних умовах, таких як дефіцит води».

Професор Беннетт зробив висновок:

«Вода має вирішальне значення для росту рослин, розвитку і, в кінцевому підсумку, їх виживання. Дивно, але до цих пір вчені не розуміли, як рослини відчувають наявність води.

Вивчаючи, як коріння рослин змінюють своє розгалуження у відповідь на доступність води, ми виявили новий молекулярний механізм. Це являє собою важливий крок вперед і відкриває шлях для селекціонерів для вирощування нових культур, краще адаптованих до зміни клімату, що в майбутньому допоможе забезпечити глобальну продовольчу безпеку».

Продовольча безпека являє собою нагальну глобальну проблему. Виробництво врожаю має подвоїтися до 2050 року, щоб йти в ногу з глобальним зростанням населення.

Це завдання є ще більш складним, враховуючи вплив зміни клімату на водозабезпеченість і прагнення скоротити обсяги внесення добрив, щоб сільське господарство стало більш екологічно стійким.

В обох випадках розробка сільськогосподарських культур з поліпшеною ефективністю поглинання води і поживних речовин дасть справедливу розв'язку проблеми.

Отримані результати опубліковані в журналі Science.

Також читайте:

Джерело: 
www.techexplorist.com.
Читайте більше новин з розділів: 
Насіння, сорти Наука, інновації Усі новини
Дізнавайтесь першими найсвіжіші агрономічні новини України та світу на нашій сторінці в Facebook, Twitter Telegram.

Коментарі та відгуки