В России выяснили, что помогает растениям пережить недостаток света
ТАСС, 14 февраля. 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.
"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.