Растения «помнят» засуху и меняют реакцию для выживания

Растения, пережившие предыдущий период засухи, учатся справляться со стрессом благодаря памяти об этом опыте.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, подтверждает научную основу известного садоводам приёма «закаливания засухой» перед пересадкой и может привести к созданию более устойчивых к засухе культур.

Учёные из Университета Небраски-Линкольна (Майкл Фромм, Зоя Аврамова и Йонг Дин) работали с модельным растением Arabidopsis. Они сравнили реакцию на обезвоживание у растений, ранее подвергшихся стрессу (лишённых воды), и у нетренированных растений.

Результаты:

• Предварительно стрессированные растения восстанавливались быстрее при следующей дегидратации.
• Нетренированные растения увядали быстрее, а их листья теряли воду с более высокой скоростью.

Механизм «памяти»:

• У тренированных растений в ответ на последующую засуху повышается транскрипция определённого набора генов.
• Во время восстановления (полива) транскрипция возвращается к норме, но при новой засухе растения «вспоминают» стрессовый ответ и снова усиливают экспрессию этих генов.
• Эта транскрипционная память связана с изменениями в хроматине, которые, вероятно, помогают её сохранять.

Важные детали:

• Это первый пример транскрипционной памяти, обнаруженный у высших форм жизни (ранее она наблюдалась только у дрожжей).
• Arabidopsis «забывает» о предыдущем стрессе после пяти дней нормального полива (у других растений этот срок может отличаться).

Перспективы и применение:

• Открытие может в будущем привести к созданию (селекции или генной инженерии) более засухоустойчивых сельскохозяйственных культур, хотя до практического применения в агрономии ещё далеко.
• Садоводы могут применять этот принцип уже сейчас: «Если бы я что-то пересаживал, я лишил бы растение воды на пару дней, затем полил накануне пересадки», — советует Майкл Фромм.