Переключатель роста растений, это возможно?
Новое исследование Калифорнийского университета идентифицирует белок, который контролирует рост растений — хорошая новость для эры, в которой посевы могут быть разрушены изменением климата.
Исследователи обнаружили белок IRK, пытаясь понять, как растительные клетки делятся или размножаются. Он обнаружился в клетках корней растения, связанного с горчицей.
«Когда этот белок присутствует, корень воспринимает сигнал, который говорит клеткам не делиться», — сказала Джейми Ван Норман, которая возглавляла исследование и доцент кафедры наук о растениях в UCR. «Если мы сможем заставить растение игнорировать эти сигналы, мы сможем заставить его расти в условиях, когда это не возможно».
Исследования показывают, что отключение генов, продуцирующих IRK, приводит к увеличению числа делений корневых клеток растения. Дополнительные клетки могут привести к большим корням и, возможно, к растениям, которые лучше поглощают питательные вещества из почвы и разрастаются больше чем обычно.
На случай, когда фермеры также хотят ограничить рост растений. Например, уменьшить рост сорняков или пытаться приостановить рост урожая, пока не пройдет сильный шторм. IRK может быть полезным для обеих целей.
«Это открытие дает нам еще один способ контролировать рост», — сказал Ван Норман. «Понимание того, как само растение останавливает рост, также позволяет нам ускорить рост».
До сих пор команда Ван Нормана проверила только эффекты выключения гена IRK у арабидопсиса, родственника горчицы. Однако Ван Норман сказал, что белок IRK также содержится в других сельскохозяйственных культурах.
Это исследование отличается не только своим потенциальным воздействием на урожай и продовольственную безопасность, но также и тем, что исторически, корни изучены хуже, чем надземные части растений. Вероятно, это связано с относительно недоступной природой корней.
Тем не менее, корни имеют решающее значение для выживания растений и для производства наземных органов растений, таких как листья цветов и плодов. Поэтому понимание их функции и развития имеет решающее значение в усилиях по повышению урожайности сельскохозяйственных культур.
Предыдущие исследования изучали роль сигналов, посылаемых между клетками вверх и вниз по растению от корней к побегам и наоборот. Это исследование показывает, что связь между клетками через корень также важна.
«Существовала давняя гипотеза о том, что этот тип горизонтальной связи между клетками был важен, и эта работа предоставляет новые доказательства того, что это так, — сказал Ван Норман.
Далее Ван Норман надеется понять, выживут ли более крупные корни в условиях стресса. Некоторые из самых серьезных проблем для сельскохозяйственных культур включают засуху и высокий уровень засоленности почв.
Соли накапливаются в почве как из природных, так и из искусственных источников, таких как удобрения и соли в поливных водах. Если у поверхности почвы накапливается слишком много соли, это может прекратить жизненно важные процессы в росте растений и даже привести к полной потери урожая.
Из-за предосторожности и без точных измерений солености фермеры традиционно орошали свои поля, чтобы соли перемещались на более низкие глубины почвы, где они менее вредны для сельскохозяйственных культур. Тем не менее, эта практика тщательно изучается, так как количество и качество воды становится все ниже.
«Может случиться так, что, понимая что происходит, когда ген, производящий IRK, выключен, мы можем сделать рост корней менее чувствительным к условиям почвы, которые представляют угрозу для продовольственной безопасности», — сказал Ван Норман.
фото: pixabay.com
Предыдущая статья: Самый дешёвый картофель продают в Павлодарской области
