Как жара влияет на помидоры и можно ли сделать их более устойчивыми?
Экстремальная жара в период выращивания может помешать томатным растениям завязать плоды. Глория Мьюдей, профессор биологии в Университете Уэйк-Форест, изучает, как сделать томаты более устойчивыми к тепловому стрессу.
Что происходит с растением в жару?
Высокая температура заставляет пыльцевую трубку в цветке томата взрываться до оплодотворения, что препятствует попаданию пыльцы в завязь и образованию плодов. Пыльца — самое уязвимое звено при высокой температуре.
При нагревании пыльца производит больше реактивных форм кислорода (ROS). В высоких концентрациях эти повреждающие молекулы приводят к отказу или разрушению пыльцы, и растение не может производить семена и плоды.
Что защищает некоторые томаты лучше других?
Ключевую роль играют флавоноиды, в частности флавонолы. Это антиоксиданты, которые могут преобразовывать опасные ROS в менее повреждающие соединения.
Исследования с использованием генетических подходов показывают:
- Растения с естественными вариантами, производящими больше флавонолов, или линии, сверхэкспрессирующие эти молекулы, демонстрируют значительно более высокую термоустойчивость.
- Антиоксиданты полезны не только для людей, но и для растений, защищая их от повреждений, вызванных тепловым стрессом.
Примеры термоустойчивых сортов
- Tamaulipas (из одноимённого штата в Мексике) — выдерживает температурный стресс.
- Empress — томаты с высоким содержанием антиоксидантов, термоустойчивые, имеют красивый фиолетовый цвет.
Почему это важно?
Томаты — важная часть рациона и глобальной продовольственной системы. Из-за потепления климата ареалы успешного выращивания томатов смещаются.
Понимание причин репродуктивной неудачи растений при высоких температурах позволяет проводить эксперименты по селекции или генной инженерии для создания более устойчивых сортов. Это может увеличить производство продовольствия в условиях меняющегося климата.
Советы для садоводов
- Выбор сорта: Подбирайте сорта, адаптированные к местному климату. Для южных регионов нужны специальные термоустойчивые линии.
- Условия выращивания: В некоторых климатических зонах томатам может быть вреден целый день на открытом солнце. Выбирайте более защищённые места и увеличьте полив, чтобы компенсировать воздействие высоких температур.
- Сроки посадки: Высаживайте растения раньше в сезоне. Процесс опыления, который в итоге приводит к появлению плодов, происходит за несколько недель до того, как мы увидим первый помидор.