Учёные выявили закон изменчивости корней растений

Международная команда исследователей под руководством учёных из Вагенингенского университета и Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия раскрыла стратегии, которые корни используют для "инвестиций" в свои ткани: "сделай сам" или "аутсорсинг". Результаты опубликованы в Science Advances.

Растения следуют правилам экономики, где валютой являются углерод и питательные вещества. Для листьев хорошо работает градиент от стратегии "живи быстро, умри молодым" (например, у горошка или гинкго) до "тише едешь — дальше будешь" (как у дуба). Долгое время считалось, что этот же принцип применим к корням, но доказать это не удавалось.

Проблему решили, проанализировав базу данных характеристик корней 1781 вида растений со всего мира. Оказалось, что помимо классической оси "быстро–медленно", существует вторая, независимая ось, критически важная для понимания формы и функции корней. Это "операционный" градиент для поглощения питательных веществ.

Он простирается от стратегии "сделай сам" с множеством тонких корней (как у сердечника лугового) до политики "аутсорсинга" (как у лука). Лук активно сотрудничает с почвенными грибами, формируя микоризу.

"Корни, которые работают вместе с грибами, должны выделить место для 'обменного пункта' — сахара идут от растения к грибам, а питательные вещества в обратном направлении. Этот 'пункт' занимает место во внешних клетках корня, поэтому они толще, чем у 'самостоятельных' растений", — объясняет профессор Лизе Моммер.

Новая концептуальная основа поможет лучше понять работу корней, прогнозировать их реакцию на изменение условий среды и разрабатывать новые программы селекции.