Почему корни растений перестают расти в тени: новое исследование

 Когда растение оказывается в слишком сильной тени, оно перенаправляет свои ресурсы на свет. Урожайность и развитие корней останавливаются, поскольку растение старается расти выше, стремясь подняться над соседями, чтобы получить доступ к солнцу.

Почему корни растений перестают расти в тени: новое исследование

«Избегание тени — жизненно важная стратегия выживания для организма, который зависит от фотосинтеза, но это также проблема для фермеров», — объяснил доцент лаборатории Cold Spring Harbor (CSHL) Уллас Педмале. По его словам, такой эволюционный механизм ограничивает плотность, с которой производители могут сажать свои культуры, и, таким образом, ограничивает урожайность.

«Из-за скопления растений возникает конкуренция за солнечный свет, поэтому они могут вырасти выше, чем нужно», — добавил Педмале. «Растения вкладывают всю эту энергию, чтобы попытаться вырасти выше, и происходит это за счет фруктов и биомассы, от которой зависит хозяйство. Кроме того, этот процесс идет за счет корней, поэтому они прекращают расти».

Исследователи десятилетиями изучали реакцию растений на тень в надежде найти способы помочь растениям процветать при более высокой плотности высадки. Большая часть этих исследований была сосредоточена на изменениях стеблей и листьев, но команда Педмале хотела знать, что происходит под землей, когда растение лишено света. Это насущная проблема, потому что растения без развитой корневой системы более уязвимы к засухам, наводнениям и ураганам — угрозам, которые становятся все более распространенными из-за изменения климата.

Используя растения томатов и модельное растение арабидопсис, доктор-исследователь Даниэле Росадо и другие члены команды Педмале сравнили корни саженцев, выращенных при полном незатененном свете, с более короткими, менее развитыми корнями растений, выращенных в тени. Они обнаружили, что сотни генов, которые растения используют для ответа на стресс, были включены в растениях, выращенных в тени, включая десятки генов, которые кодируют белки, называемые WRKY, которые регулируют экспрессию генов.

Чтобы подтвердить, что они ограничивают рост корней, команда Педмале генетически модифицировала растения, в которых определенные гены WRKY оставались очень активными независимо от условий. Ученые обнаружили, что у растений с высоким уровнем определенных белков WRKY растут такие же слабые, плохо развитые корни, что и у растений, выращиваемых в тени, даже при большом количестве света. Стебли же растения, напротив, росли нормально. Кроме того, оказалось, что растительный гормон этилен (необходимый для созревания плодов) также может участвовать в реакции корней на оттенок.

Педмале надеется, что раскрытие роли этих белков в избегании тени поможет исследователям вывести лучшие высокоурожайные растения: такие, которые могут процветать в более тесных условиях, выдерживать экстремальные погодные условия и, возможно, даже уменьшать глобальное потепление, выводя углекислый газ из воздуха в атмосферу с помощью разветвленной корневой системы.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru





Интересные новости
Вченим вдалося частково відновити органи свині через годину після її смертіВченим вдалося частково відновити органи свині через годину після її смерті
Шосте масове вимирання: вчені назвали нові часові межіШосте масове вимирання: вчені назвали нові часові межі
Недалеко від Каїра виявлено стародавній храм бога сонцяНедалеко від Каїра виявлено стародавній храм бога сонця
Магнітна буря, яка накрила Землю у вихідні, стала несподіванкою для вченихМагнітна буря, яка накрила Землю у вихідні, стала несподіванкою для вчених
Зміни клімату можуть знищити людську цивілізацію – вченіЗміни клімату можуть знищити людську цивілізацію – вчені
Блок рекламы


Похожие новости

Астрономы провели наиболее детальное исследование Млечного Пути и обнаружили «странные звезды»Астрономы провели наиболее детальное исследование Млечного Пути и обнаружили «странные звезды»
Источники химического СПИДа - ПХБ - по-прежнему с нами и вокруг нас - исследованиеИсточники химического СПИДа - ПХБ - по-прежнему с нами и вокруг нас - исследование
Ученые объяснили, почему на Земле не осталось гигантских животныхУченые объяснили, почему на Земле не осталось гигантских животных
Ученые обнаружили самое большое растение на ЗемлеУченые обнаружили самое большое растение на Земле
Ученые выяснили, почему сердце способно к самовосстановлениюУченые выяснили, почему сердце способно к самовосстановлению
Древние собаки за 6 тысяч лет выросли вдвое - исследованиеДревние собаки за 6 тысяч лет выросли вдвое - исследование
Американским ученым удалось вырастить растения на лунном грунтеАмериканским ученым удалось вырастить растения на лунном грунте
Получено первое фото тени черной дыры в центре Млечного путиПолучено первое фото тени черной дыры в центре Млечного пути
С потеплением климата придут новые вирусы - исследованиеС потеплением климата придут новые вирусы - исследование
Учёные смогли управлять растением с помощью искусственного нейроинтерфейса — на очереди животные и человекУчёные смогли управлять растением с помощью искусственного нейроинтерфейса — на очереди животные и человек
Последние новости

Подгружаем последние новости