Укрепление цитрусовых для лучшей устойчивости к изменению климата

Исследователи из Департамента сельскохозяйственных наук и естественного мира Университета Жауме I в Кастельоне (Испания) определили гены цитрусовых, которые можно улучшить методами биотехнологии для борьбы с последствиями изменения климата. Работа под руководством профессора Висента Арбоны углубляет понимание сигнального пути растительного гормона, который сделает растения более устойчивыми к стрессу от затопления. Выводы исследования опубликованы в Plant Molecular Biology.

Одним из негативных условий, которое усугубится с глобальным потеплением, является затопление сельхозугодий из-за ливневых дождей. «Мы изучили в лаборатории растительный гормон абсцизовую кислоту (ABA), который играет ключевую роль в регуляции устойчивости растений к неблагоприятным условиям, и обнаружили специфические гормональные и молекулярные реакции на стресс от затопления субстрата», — объясняет Арбона.

Исследователи идентифицировали и клонировали гены, связанные с сигнализацией, опосредованной этим гормоном. «Особенно важно с точки зрения фундаментальной науки, что впервые снижение уровня растительного гормона по сравнению с контрольными значениями в ответ на стресс может быть физиологически значимым ответом — и данные указывают на это», — добавляет Висент Арбона.

Эта реакция гормона на биохимическом уровне является контролируемой и специфичной для данного типа стресса, а также для корней, которые находятся в прямом контакте с затопленной почвой. На молекулярном уровне исследователи обнаружили специфический ответ, связанный с уровнем гормона в ткани, что означает, что растение может определять тип стресса и индуцировать наиболее подходящие физиологические реакции для борьбы с ним.

Следующий шаг — изучить, как на молекулярном уровне различаются клеточные реакции корней затопленных растений при отсутствии гормона. Это позволит создать модель ответа, в которой данный сигнальный путь играет ключевую роль. «Важно отметить, что эта работа проводится с древесными культурами, такими как цитрусовые, которые сложно изучать в лаборатории, но они имеют преимущество — результаты легко экстраполировать на реальные условия», — говорит Арбона.

Фундаментальные знания об организации этого сигнального пути и его ключевой роли в устойчивости растений к затоплению субстрата — это первый шаг к биотехнологическому созданию цитрусовых, более устойчивых к такому типу стресса.