НовостиОбзорыВсе о нейросетяхБытовая техника 2024ГаджетыТехнологииНаукаСоцсетиЛайфхакиFunПромокодыСтранные вопросыЭксперты

Исследователи раскрыли новый механизм борьбы растений за свет

22 октября 2024
Стала известна ключевая роль одного из растительных гормонов

Исследователи из лаборатории молекулярной биологии Вагенингенского университета сделали неожиданное открытие в области конкуренции растений за свет. Оказывается, гормон цитокинин играет ключевую роль в этом процессе, что ранее было неизвестно. 

Когда растения растут близко друг к другу, они начинают бороться за свет, влагу и питательные вещества. Чем плотнее их посадка, тем острее конкуренция. Но как растения «понимают», что пространства для роста становится меньше? Как объясняет профессор молекулярной биологии Рональд Пиерик, растения способны «видеть» изменения в соотношении красного и дальнего красного света. В густо посаженных культурах красный свет поглощается быстрее, а дальний красный отражается, что изменяет это соотношение и запускает реакцию растений на затенение. Эта реакция приводит к тому, что стебли и черешки растений начинают удлиняться, а листья меняют своё положение, поднимаясь вертикально. Это помогает растениям подняться выше своих «соседей» и захватить больше света.

Однако ученые обнаружили, что конкуренция за свет — это не единственный фактор, влияющий на рост растений. Важную роль играет и наличие питательных веществ, особенно азота, за который растения тоже конкурируют. Исследователь Пьер Готре, работающий в группе Пиерика, решил изучить, как растения одновременно реагируют на недостаток азота и конкуренцию за свет. Результаты показали, что при дефиците азота рост растений замедляется, несмотря на наличие большого количества дальнего красного света.

Регулятором роста растения выступает гормон цитокинин — он образуется в корнях и проходит по жилкам в надземную часть растения. Цитокинин передает информацию о том, сколько азота содержится в почве. Если его много, гормона тоже будет больше, что стимулирует рост растения. Ученые показали, что при внесении дополнительного цитокинина, даже если имеет место дефицит азота, растения продолжают расти в длину под воздействием дальнего красного света. Это впервые доказало, что цитокинин участвует в ответе на затенение.

Растение перемещает листья, чтобы захватить больше света

Ранее считалось, что цитокинин, наоборот, тормозит рост. Однако, как объясняет Пиерик, это наблюдение было сделано на сеянцах, выращенных в темноте. В условиях естественного освещения, особенно при избытке дальнего красного света, эффект цитокинина оказывается противоположным.

Более того, ученые обнаружили, что на генетическом уровне этот механизм регулируется белками, которые подавляют чувствительность к цитокинину. Однако при воздействии дальнего красного света эти белки блокируются, что, в свою очередь, увеличивает чувствительность растений к гормону.

Новые открытия исследователей важны для сельского хозяйства. Увеличение урожайности за счет уменьшения энергии, расходуемой на удлинение стеблей, уже сыграло значительную роль в «зеленой революции». Новые знания о цитокинине могут помочь агрономам и фермерам улучшить производство сельскохозяйственных культур, сделать их более продуктивными.

Ранее сообщалось, что российские ученые вывели «суперзерновые» для холодных зим

Светлана Левченко