Метаболические различия газонных трав при тепловом стрессе

Исследователи выявили ключевые различия в метаболическом составе между мятликом однолетним (Poa annua L.) и полевицей побегообразующей (Agrostis stolonifera) в условиях теплового стресса. Обнаружены специфические метаболиты, связанные с термоустойчивостью, которые можно использовать в качестве биомаркеров для селекции более устойчивых сортов газонных трав.

Мятлик однолетний — популярная холодосезонная газонная трава для гольф-полей, но в тёплых переходных зонах он страдает от теплового стресса, что приводит к ранней потере качества газона. Полевица побегообразующая демонстрирует бо́льшую устойчивость.

В исследовании, опубликованном в Grass Research 19 апреля 2024 года, сравнивались физиологические и метаболические реакции двух видов на тепловой стресс.

Результаты:

• Физиология: A. stolonifera сохранила более высокое качество газона (TQ) и процент зелёного покрова, в то время как P. annua показал более выраженные повреждения.
• Метаболомика: С помощью жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (LC-MS) идентифицировано 55 метаболитов, изменяющихся при стрессе.
  • У A. stolonifera регулировалось 17 повышенных и 22 пониженных метаболита.
  • У P. annua реакция была более острой: 21 повышенный и 26 пониженных метаболитов.

Это указывает на более сильную устойчивость полевицы за счёт более благоприятной метаболической перестройки.

По словам ведущего исследователя Бингру Хуан, понимание механизмов этих различий критически важно для разработки стратегий улучшения газонных трав в условиях глобального потепления.

Исследование открывает путь для генетического улучшения термоустойчивости трав и оптимизации управления газонами в условиях повышающихся температур.