Исследование раскрывает механизмы защиты растений от стресса

Исследование Университета штата Айова пролило новый свет на генетические механизмы, позволяющие растениям защищаться от стрессовых условий окружающей среды.

Работа, опубликованная в Proceedings of the National Academy of Sciences, может привести к улучшению характеристик сельскохозяйственных культур для повышения их устойчивости к неблагоприятным условиям, особенно к тепловому стрессу.

Исследование детально изучает, что происходит на молекулярном уровне у модельного растения Arabidopsis при стрессе. Речь идет о процессе развернутого белкового ответа, который действует как система сигнализации. Когда срабатывает "тревога", растение активирует защитные механизмы.

Лаборатория Стивена Хауэлла обнаружила одно звено этой сигнальной системы в 2007 году, а второе — в 2011. В новой работе ученые сначала отключили, а затем восстановили оба звена сигнального пути, продемонстрировав его важность для защиты от стресса и нормального роста.

Сигнальный путь содержит несколько избыточностей, что изначально затрудняло его изучение. Отключение только части системы заставляет сигнал стресса идти по альтернативному пути. Блокировка каждого компонента показала его полную важность для растений.

"Это влияет не только на реакцию растения на стресс, но также важно для репродукции и развития. Это чрезвычайно влиятельная система", — отметила соавтор Рену Шривастава.

Arabidopsis был выбран из-за короткого жизненного цикла и полностью секвенированного генома. Однако результаты имеют большое значение для понимания стрессового ответа у кукурузы, сои и риса.

Идентификация генов, обеспечивающих устойчивый ответ на стресс, может открыть путь к созданию сортов, устойчивых к погодным аномалиям, которые являются частой причиной снижения урожайности.