Изучен механизм подготовки растений к засухе

Изучен механизм подготовки растений к засухе Новости

В издании Nature Communications опубликованы результаты совместного исследования немецких и австралийских ученых, посвященного растениям. Открыт новый способ, при помощи которого они способны экономить воду, а также демонстрировать повышенную стойкость к засухе.

Как выяснилось, растения могут синтезировать молекулу ГАМК – гамма-аминомасляной кислоты. Это органическое соединение, активное химическое вещество, имеющееся и у млекопитающих (в том числе и в организме человека). С помощью ГАМК контролируется размер пор на листьях, за счет чего снижаются потери воды. Гамма-аминомасляная кислота открыта в 50-х годах, а в 1963 ее впервые синтезировали.

Молекула гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК)
Молекула гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК)

Исследователи наблюдали за растениями в естественных условиях, а также провели ряд лабораторных опытов. По словам руководителя группы Мэтью Гиллихэма, синтез молекулы ГАМК определенно происходит в таких растениях, как ячмень, соя и бобы. Выработка гамма-аминомасляной кислоты способствовала меньшему раскрытию пор. Это замедляло дыхательные процессы растений и снижало потери воды. Что касается лабораторных наблюдений, ученые подметили: растения с ГАМК не так активно вбирали воду из почвы, подготавливаясь к засушливым условиям.

Впервые ученые сравнили поведение растений и животных в 2015 году. Выяснилось, что хоть у растений и нет нервной системы, они тоже способны реагировать на неблагоприятные изменения, которые происходят в окружающей среде. Их реакция имеет много общего с реакцией животных и осуществляется в виде электрических и биохимических процессов.

Продуцирование молекулы ГАМК растениями происходит не только при недостатке влаги. Стрессовыми ситуациями для них считаются любые отклонения от нормы, например, превышение требуемого количества соли, повышенный уровень кислотности почвы, температурные перепады и др.

Интересно:  В НАСА создали прибор для обнаружения источников парниковых газов

Исследователи также объяснили принцип действия молекулы ГАМК. Являясь своего рода стрессовым сигналом, она не влияет непосредственно на поры в растительных тканях. Функции ГАМК проявляются иначе. Как только растение начинает испытывать нехватку влаги, запускается выработка гамма-аминомасляной кислоты.

Устьица листа растения под микроскопом
Устьица листа растения под микроскопом

Чем ее больше, тем сильнее активизируется своеобразный тормозной процесс – на следующий день растение раскроет поры меньше, чтобы не потерять ценную влагу. Таким образом, ГАМК – нечто вроде «воспоминания» о вчерашнем стрессе. С помощью данной кислоты растение также может регулировать свой рост, а не только степень открытия пор.

Глава немецкой исследовательской группы, профессор Райнер Хедрих из Вюрцбургского университета, занимается изучением растений более 35 лет. Он сообщает, что открытие этого нового способа регуляции воды растениями является прорывом в данной сфере. Теперь ученые ищут возможности применения полученных сведений на практике. В частности селекционерам пригодится эта информация в области создания более устойчивых к засушливым условиям сельскохозяйственных культур.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Поделиться с друзьями
Вадим Хромов

Эксперт и постоянный автор научно-популярного журнала: «Как и Почему». Свидетельство о регистрации средства массовой информации ЭЛ № ФС 77 - 76533. Издание «Как и Почему» kipmu.ru входит в список социально значимых ресурсов РФ.

Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Научно-популярный журнал «Как и Почему»
guest
0 Комментарии
Встроенная обратна связь
Просмотр всех комментариев

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: