Ученые из Копенгагенского университета, Дания, показали, что клетки растений используют «внутреннюю уборку» — аутофагию — для управления ростом корней. Этот процесс помогает растениям лучше адаптироваться к меняющимся погодным условиям: от засух до затоплений.
Ученые рассказали, что ускоряет рост растений! Все дело в одном процессе
Западные специалисты выяснили, как растения запускают рост корней. Сообщается, что открытие может изменить сельское хозяйство будущего, а ключ — в механизме, похожем на аутофагию у человека.
Unsplash
Теперь специалисты планируют использовать это знание, чтобы сделать урожаи устойчивее к стрессу из-за климата.
Корни растения справа имеют меньше «потенциальных мест для выращивания новых корней с аутофагической функцией» /
Как ускорить рост корней у растений
Аутофагия — это система переработки «мусора» внутри клетки.
- Ученые наблюдали за белком ARF7, который регулирует рост корней у разуховидки (Arabidopsis).
- Исследователи заметили, что белок исчезает и снова появляется в такт с гормоном ауксином — раз в 4–6 часов. Каждый такой импульс запускает формирование боковых корней.
- Однако если аутофагия нарушена, белок накапливается, сигналы сбиваются, а растение перестает формировать новые отростки.
Чтобы подтвердить наблюдение, специалисты вывели мутантный сорт растения с отключенной аутофагией.
- В результате у разуховидки оказалось гораздо меньше «светящихся» участков корней, предрасположенных к образованию новых корней.
Так, подобные растения хуже впитывали воду и росли медленнее.
Чем схожи растения и люди?
- Руководитель проекта Элеазар Родригес пояснил: растения, как и люди, используют аутофагию для поддержания здоровья клеток.
- Если вовремя очищать сигнальные пути, корни формируются быстрее и эффективнее.
- Причем этот механизм работает даже без участия суточных ритмов и действует только на подземную часть растения.
Так, исследование открыло перспективы для селекционеров и агрокомпаний. Например, можно создавать сорта с усиленной аутофагией или использовать бактерии, живущие в симбиозе с растениями, чтобы управлять ростом.
Несколько стартапов в Дании уже тестируют подобные подходы в полевых условиях и адаптируют растения к изменяющимся режимам дождей.
Следующий этап — изучить, работают ли другие факторы роста через тот же путь аутофагии и как он меняется под воздействием света, температуры и химии почвы.