Умеренная засуха ускоряет рост побегов у многолетнего райграса
Исследователи обнаружили, что предварительная засуховая обработка ускоряет инициацию и рост почек побегов у многолетнего райграса. Умеренный стресс от засухи с последующим поливом значительно стимулирует эти процессы за счёт регуляции ключевых генов, связанных с покоем, активностью, инициацией и ростом почек.
Результаты, опубликованные в Grass Research 5 января 2024 года, показывают, что эффективное управление водным стрессом может повысить урожайность, особенно в условиях дефицита воды, за счёт гормональных изменений с участием абсцизовой (ABA), жасмоновой (JA) кислот и цитокинина (CK).
В ходе эксперимента растениям создавали три режима:
- W (хороший полив)
- D5 + W3 (5 дней засухи + 3 дня полива, затем 5 дней без воды и 11 дней полива)
- D13 + W (13 дней засухи и 11 дней полива)
Обработка D5 + W3 привела к значительному увеличению числа побегов и почек по сравнению с контролем (W), особенно после 11 дней полива:
- Число побегов выросло с 2 до 9 во время обработки, а после полива — до 32.
- Число почек увеличилось с 1 до 8, а затем до 27.
Анализ экспрессии генов показал:
- Усилилась активность генов инициации почек: LpMOC1, LpLAX1, LpLAX2.
- Снизилась активность генов покоя почек: LpDRM1 и LpARP.
- Возобновилась активность генов деления клеток (LpPCNA и LpCycD2) после полива.
Гормональный анализ выявил в режиме D5 + W3 более высокий уровень цитокинина (изопентениладенина и транс-зеатин-рибозида) и стабильный уровень ABA и JA.
Вывод: Умеренная предварительная засуха эффективно стимулирует рост побегов через специфическую регуляцию генов и гормональный баланс (низкий ABA, высокий JA и высокий CK). Эти данные важны для оптимизации управления водными ресурсами с целью повышения устойчивости и продуктивности сельскохозяйственных культур.
Как отметила ведущий исследователь Лили Чжуан: «Методы управления водными ресурсами, использованные в этом исследовании, имеют большое значение для увеличения производства сельскохозяйственных культур в условиях нехватки воды».