Сигнальные пути, повышающие устойчивость растений к затоплению
Около 15% мировых потерь урожая вызваны затоплением. Учёные из Фрайбургского университета (кластер CIBSS) и Утрехтского университета (Нидерланды) обнаружили, что сигнальная молекула — газообразный гормон растений этилен — может повысить устойчивость растений к наводнениям.
Этилен действует как сигнал для растения о том, что оно находится под водой. При повышении концентрации гормона (так как он не может улетучиться в воздух) рецепторы растения запускают своеобразную систему молекулярного "аварийного питания".
Эксперимент и механизм действия
Исследователи моделировали затопление, помещая проростки Arabidopsis thaliana в темноту без кислорода. Предварительная обработка растений этиленом повышала выживаемость клеток корня. Гормон вызывал следующие адаптации:
- Остановку роста корней.
- Переключение энергетического метаболизма клеток на бескислородные процессы.
- Усиление защиты клеток от вредных активных форм кислорода (оксидативного стресса), накапливающихся в условиях нехватки O2.
Значение для сельского хозяйства
"Понимание этих сигнальных путей поможет нам научиться делать сельскохозяйственные культуры более устойчивыми к затоплению для борьбы с последствиями изменения климата", — резюмирует младший профессор д-р Сьон Хартман (CIBSS). Результаты, опубликованные в журнале Plant Physiology, могут быть использованы для создания устойчивых к подтоплению сортов растений.