Революционное открытие ученых может преобразовать подход к культивированию сельскохозяйственных растений, обеспечивая лучшую устойчивость к изменяющимся условиям освещения.
Исследователи обнаружили новый, ранее не изученный механизм, который позволяет растениям адаптировать свой рост в зависимости от уровня освещения. Это открытие может существенно увеличить устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным условиям окружающей среды, сообщает Phys.org.
Хотя солнечный свет крайне важен для фотосинтеза, чрезмерное освещение может причинить растениям вред, аналогично солнечному ожогу. В целях защиты растения вырабатывают природные вещества — флавоноиды и пигменты, которые действуют как своеобразное солнцезащитное средство.
Изучая генетически модифицированный арабидопсис, который потерял способность синтезировать важный флавоноидный фермент, ученые отметили серьезные аномалии в развитии отдельных мутантов при определенных уровнях освещения. В то же время дикие и другие мутантные формы нормально развивались в тех же условиях. Проблема возникла из-за вещества нарингенин-халкон (NGC), уровень которого значительно возрос в клетках растений из-за отсутствия необходимого фермента.
Установив, какое именно вещество вызывает нарушения роста, ученые стали исследовать, почему оно так влияет на растения. Изучив тысячи мутировавших линий арабидопсиса, подвергнутых сильному световому стрессу, эксперты выделили экземпляры, которые сохраняли нормальные темпы роста. Все они обладали общей характеристикой — мутацией в гене UVR8, который отвечает за восприятие ультрафиолетового излучения. Установлено, что NGC связывается с UVR8 и перепрограммирует его активность, заставляя передавать сигналы, влияющие на рост, даже при отсутствии воздействия ультрафиолета. Ранее такая взаимосвязь казалась невозможной.
«В будущем открытый механизм может быть использован для тонкой настройки роста, развития и реакций растений на стресс. Это создаст возможности для получения агрокультур с повышенной устойчивостью к световым перегрузкам и способностью оптимально усваивать световую энергию, независимо от изменений в окружающей среде», — комментирует Эрих Гротеволд, профессор Исследовательского фонда Мичиганского университета и автор исследования.
Также учеными была создана новая компьютерная модель, способная различать листья различных видов растений и фиксировать изменения, которые с ними происходят.
<div class="mediaPollEmbed" data-prerendered><noscript><section><h2>Детская безопасность в интернете: как вы ее соблюдаете?</h2><p>8 вопросов</p><p><br></p><form method="POST" action="https://media-poll.mail.ru/api/e7f6a2dd-6c20-5981-b855-97504a9d8dae"><fieldset><legend>У вас есть дети?</legend><label><input type="radio" name="17828" value="66905"/>Да</label><br/><label><input type="radio" name="17828" value="66906"/>Нет</label><br/></fieldset><button type="submit">Далее</button></form></section></noscript></div><script type="text/javascript">(function(window){var mediaPoll=(window.mediaPoll=window.mediaPoll||{});var container=document.currentScript.previousElementSibling;var uuid="e7f6a2dd-6c20-5981-b855-97504a9d8dae";mediaPoll.loadAPIPromise=mediaPoll.loadAPIPromise||new Promise((resolve,reject)=>{const loadScript=(onload,onerror)=>{var head=document.getElementsByTagName('head')[0];var script=document.createElement('script');script.async=true;script.onload=onload;script.onerror=onerror;script.src='https://media-poll.mail.ru/-/1758016999140/embed/main.js';head.appendChild(script)};loadScript(resolve,()=>{mediaPoll.loadAPIPromise=null;reject()})});mediaPoll.loadAPIPromise.then(()=>{window.mediaPoll.render(uuid,container)})})(window)</script>
Фото: hi-tech.mail.ru