Химическое открытие заставляет неохотные семена прорастать
Новое химическое соединение, открытое командой под руководством Калифорнийского университета в Риверсайде, может заставить прорастать семена, которые в противном случае остались бы в состоянии покоя.
Растения способны воспринимать засуху. Когда это происходит, они выделяют гормон, который помогает им удерживать воду. Этот же гормон, абсцизовая кислота (ABA), посылает семенам сигнал, что сейчас не лучшее время для прорастания. Это приводит к снижению урожайности и нехватке продовольствия в жарких регионах, список которых растёт из-за изменения климата.
«Если заблокировать ABA, вы нарушите химический путь, который растения используют для предотвращения прорастания семян», — сказал Адитья Вайдья, научный сотрудник проекта. «Наше новое соединение, Antabactin, делает именно это. Если его применить, мы показали, что спящие семена прорастут».
Демонстрация эффективности Antabactin описана в новой статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Эта работа основана на предыдущем достижении той же команды — создании соединения Opabactin, которое имитирует эффекты гормона ABA. Opabactin замедляет рост растения, чтобы оно экономило воду и не увядало, заставляя растения закрывать устьица в листьях и стеблях, что предотвращает потерю воды.
Затем команда захотела найти молекулу с противоположным эффектом — открывающую устьица, стимулирующую прорастание и усиливающую рост растений. Хотя покой семян в основном устранён селекцией, он остаётся проблемой для некоторых культур, например, салата.
Для поиска «противоположности» Opabactin Вайдья быстро синтезировал 4000 его производных. В результате был найден необычно мощный соединение — Antabactin, которое блокирует рецепторы ABA.
В статье команда показала, что обработка семян ячменя и томата Antabactin ускоряет их прорастание. Предположительно, Antabactin и Opabactin могут работать вместе, помогая сельскохозяйственным культурам процветать в мире, который становится суше и жарче.
После того как Antabactin помог семенам прорасти в здоровые растения, фермер может начать экономить воду на ранних стадиях вегетации, опрыскивая посевы Opabactin. Таким образом, вода «сохраняется» к моменту цветения растений.
Исследовательская группа продолжает изучать вариации покоя семян, индуцированного ABA, у других видов растений. Они также хотят исследовать использование Antabactin в качестве химического инструмента для усиления роста растений в условиях теплиц, где вода не ограничена.