Российскими учеными раскрыт важный механизм стрессоустойчивости растений
Российские ученые провели исследование, в ходе которого выяснили, как системное взаимодействие белков помогает растениям пережить недостаток света. Результаты исследования помогут создавать новые сорта сельскохозяйственных культур, устойчивые к различным видам стресса: засухе, перепадам температур, соленым или кислым почвам. Об этом сообщает ИА ТАСС.
По словам главного научного сотрудника Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН Виктора Булгакова, переживать различные неблагоприятные условия растениям помогает абсцизовая кислота. Поскольку стрессоустойчивость растений крайне важна для сельского хозяйства, в последние годы ученые активно исследуют процесс синтеза и передачи сигналов абсцизовой кислоты в растительных клетках.
В частности, биологи определили, что уровень данного 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.