Сигнал "животного стресса" повышает устойчивость растений к засухе
Австралийские и немецкие исследователи обнаружили новый механизм, с помощью которого растения могут экономить воду и повышать устойчивость к засухе.
Исследование, опубликованное в Nature Communications, показывает, что молекула GABA (гамма-аминомасляная кислота), наиболее известная как релаксант у животных, может контролировать размер устьиц на листьях растений, минимизируя потерю воды.
Профессор Мэтью Джиллихэм, руководивший исследованием, заявил: "GABA минимизировала открытие устьиц у ряда сельскохозяйственных культур, таких как ячмень, бобы и соя, а также у лабораторных растений, производящих больше GABA, чем обычно. Это привело к тому, что лабораторные растения использовали меньше воды из почвы и дольше выживали в условиях засухи".
В более раннем исследовании команда обнаружила, что GABA — известная как нервный сигнал у животных — может действовать на рецепторы GABA у растений. Это возродило предположение, что GABA может быть сигнальной молекулой и у растений.
Ведущий автор исследования доктор Бо Сюй поясняет: "И растения, и животные производят GABA, но используют его по-разному. У растений нет нервов; вместо этого они, по-видимому, используют GABA для согласования уровня энергии с реакцией на окружающую среду".
"GABA не закрывает устьица на листьях, как другие стрессовые сигналы, она действует иначе — количество GABA, которое растение накапливает при стрессе, определяет, насколько сильно оно 'нажмет на тормоз', чтобы уменьшить открытие устьиц на следующее утро и потерю воды в этот день — подобно стрессовой памяти о предыдущем дне".
Профессор Райнер Хедрих, ведущий немецкую часть исследования, отметил: "Я изучаю, как растения регулируют свои устьичные поры, более 35 лет. Обнаружить совершенно новый и неожиданный способ их регуляции, безусловно, стало одним из самых удивительных наших открытий".
Команда недавно получила новый грант от правительства Австралии для сотрудничества с исследователями из Кембриджского университета (Великобритания) и ищет новых аспирантов для изучения компонентов сигнального пути и испытания его влияния на сельскохозяйственные культуры.