Новости

15 февраля, 2022 11:24

Ученые выяснили, что помогает растениям пережить недостаток света

Источник: ТАСС
Российские ученые выяснили, как системное взаимодействие белков помогает растениям пережить недостаток света. Результаты работы опубликовал научный журнал Frontiers in Plant Science, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.
Фитобоксы, разработанные в ИАПУ ДВО РАН для выращивания растений в разных условиях освещенности. Источник: Виктор Булгаков
Фотографии микрорастений картофеля, выращенных при различных комбинациях источников освещения. Источник: Виктор Булгаков
Регуляторная сеть передачи сигнала между фитохромами и абсцизовой кислотой. Источник: Виктор Булгаков
3 / 4
Фитобоксы, разработанные в ИАПУ ДВО РАН для выращивания растений в разных условиях освещенности. Источник: Виктор Булгаков
Фотографии микрорастений картофеля, выращенных при различных комбинациях источников освещения. Источник: Виктор Булгаков
Регуляторная сеть передачи сигнала между фитохромами и абсцизовой кислотой. Источник: Виктор Булгаков

"Наше исследование не только раскрывает важный механизм стрессоустойчивости растений, но также может лечь в основу создания новых сортов, у которых более активны какие-либо из регуляторных белков, повышающих устойчивость к стрессу", – рассказал один из авторов исследования, главный научный сотрудник Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН Виктор Булгаков.

Переживать различные неблагоприятные условия, – например засуху, высокие и низкие температуры, солевой и окислительный стресс – растениям помогает абсцизовая кислота. Поскольку стрессоустойчивость растений крайне важна для биотехнологии и сельского хозяйства, в последние годы ученые активно исследуют процесс синтеза и передачи сигналов абсцизовой кислоты в растительных клетках.

В частности, биологи определили, что уровень этого гормона изменяется в ответ на интенсивность освещения, помогая растению пережить неблагоприятные условия. Это происходит благодаря тому, что под действием абсцизовой кислоты в растениях синтезируются пигменты и другие специальные молекулы, которые защищают от ожогов из-за переизбытка света, удерживают в клетках воду, препятствуют образованию кристаллов льда, а также помогают перейти в состояние покоя. Однако до сих пор оставалось неясным, как сигнал от света идет к этому гормону на молекулярном уровне.

Как отмечают исследователи, в первую очередь организм воспринимает поступающий на него солнечный свет с помощью рецепторов, называемых фитохромами. Кроме того, у растений есть семейство рецепторов, которые связывают абсцизовую кислоту – PYR/PYL/RCAR, таким образом "воспринимая" ее. Ученые выяснили, что на пути между фитохромами и PYR/PYL/RCAR сигнал передается по сложной сети, включающей более двух десятков белков-посредников.

Именно благодаря этой сети удалось доказать, что свет, воздействуя на гормон стресса, способен повышать холодовую устойчивость растений, активировать процессы прорастания семян и цветение, а также контролировать суточные ритмы. Кроме того, ученые определили, что несколько регуляторных белков-посредников участвуют в формировании стрессовой "памяти" – способности растений "запоминать" неблагоприятные условия и в будущем становиться менее восприимчивыми к ним.

"В дальнейшем мы планируем исследовать связь между системой восприятия света и другими биологически активными соединениями, например этиленом и брассиностероидами", – заключил Булгаков.


26 сентября, 2022
Зачем в России редактируют геномы коров и баранов
Клонированная корова Цветочек принесет потомство в декабре, а уникальному гибридному клонированному ...
19 сентября, 2022
Ученые прочли историю ядерных катастроф на дне суперсоленого озера в Крыму
Ученые Института биологии южных морей имени А. О. Ковалевского (ИнБЮМ) РАН обнаружили последствия Че...