Расшифрован механизм развития устьиц у растений — важное открытие для экологических исследований
Учёные из Гента в VIB расшифровали механизм действия основного растительного гормона, регулирующего развитие устьиц. Этот прорыв важен для экологических исследований и защиты растений от болезней и стресса. Исследование опубликовано в престижном журнале Nature Cell Biology.
Растения дышат через устьица
Листья растений защищены от высыхания воздухонепроницаемым восковым слоем. Они дышат и выделяют воду через микроскопические поры — устьица. Ежегодно через эти поры проходит 40% атмосферного CO2 и удвоенный объём воды, содержащейся в нашей атмосфере. Это означает, что устьица важны не только для развития растений, но и для климата!
Неудивительно, что эти поры строго регулируются растениями. Устьица чрезвычайно быстро реагируют на внутренние сигналы растения и изменения окружающей среды. Например, при нехватке дождя поры закроются, чтобы предотвратить потерю воды растением, и активируется механизм автоматической защиты от засухи.
Брассиностероиды, класс растительных гормонов, играют важную роль в определении количества устьиц на листе, но лежащий в основе механизм до сих пор был плохо изучен.
Брассиностероиды — ключевые растительные гормоны
Регулируя множество аспектов роста и развития растений, брассиностероиды повсеместно присутствуют в растительном царстве. Эти гормоны положительно влияют на качество и продуктивность сельскохозяйственных культур и повышают их устойчивость к стрессу и болезням.
Учёный Дженни Русинова и её команда, связанные как с VIB, так и с Гентским университетом, изучают механизмы действия брассиностероидов. Недавний прорыв позволил им заключить, что эти гормоны также влияют на количество устьиц. Растения без гормона развивают гораздо меньше устьиц. Верно и обратное: больше брассиностероидов резко увеличивает количество пор.
Научный прорыв: механизм действия расшифрован!
Учёные VIB первыми расшифровали механизм действия. Они смогли определить, как различные агенты работают вместе для формирования новых устьиц. Их эксперименты показали, что брассиностероиды оказывают прямое действие на фактор транскрипции speechless, который инициирует развитие устьиц. Их действие позволяет осуществлять множество различных взаимодействий. Это демонстрирует строго оркестрированную регуляцию развития устьиц, способную очень быстро реагировать на изменения окружающей среды или внутренние сигналы растения.