Чехия Автор:

Растения вырабатывают гормоны для защиты фотосинтеза: удивительное открытие чешских ученых

Здесь может быть ваша реклама
Around Prague читают жители Праги и всей Чехии. Баннер, статья, анонс в соцсетях — от 4 000 Kč в месяц.
Узнать цены

Растительные гормоны цитокинины способны переводить листья, оказавшиеся в долгой темноте, в особое состояние, напоминающее сон. Этот механизм защищает аппарат фотосинтеза и позволяет растению быстро и безопасно «проснуться» при возвращении на свет. К такому выводу пришли ученые из Академии наук Чехии, Университета Палацкого в Оломоуце, брненского института CEITEC и Масарикова онкологического института.

Цитокинины — это гормоны, которые управляют множеством важных жизненных процессов в растениях. Уже несколько десятилетий науке известно, что они способны замедлять старение (сенесценцию). Это особенно хорошо заметно в экспериментах: если оторвать от растения листья, дать им воду, но оставить на несколько дней в темноте, они быстро потеряют зеленый пигмент хлорофилл и погибнут. Однако если обработать их цитокининами, этот процесс значительно замедлится.

До сих пор молекулярные механизмы этого явления не были точно описаны. За их изучение взялись исследователи под руководством Ондржея Плигала из Лаборатории регуляторов роста (совместное подразделение Института экспериментальной ботаники АН ЧР и Университета Палацкого) и Мартины Шпундовой с кафедры биофизики Университета Палацкого.

В качестве подопытного растения ученые выбрали резуховидку Таля — один из самых популярных объектов в биологических исследованиях. Они обрабатывали оторванные листья двумя веществами с цитокининовой активностью, помещали их в темноту и наблюдали за уровнем хлорофилла и его флуоресценцией (этот показатель позволяет оценить физиологическое состояние аппарата фотосинтеза).

Режим гибернации для листьев
«Применение обоих цитокининов замедлило старение, разрушение хлорофилла и снижение функции фотосинтеза — этого мы и ожидали. Но нас сильно удивило другое: на ранних этапах нахождения в темноте, еще до начала старения, цитокинины, наоборот, подавляли фотосинтез. Обычно это означает, что аппарат фотосинтеза находится в плохом состоянии», — рассказывает Мартина Шпундова.

Однако детальные исследования показали, что это не так. На самом деле цитокинины защищали аппарат фотосинтеза, образно говоря, переводя его в своеобразную спячку — примерно так же, как компьютер переходит в режим сна.

В таком состоянии фотосинтез действительно замедляется, но хлоропласты остаются полностью работоспособными. Они просто не посылают в ядро клетки сигнал, который запускает их разрушение. Благодаря этому лист остается в «режиме готовности», и как только на него снова попадает свет, он способен быстро и безопасно возобновить фотосинтез. Более того, цитокинины защищают лист и в этот «стартовый» период — например, они снижают выработку опасных активных форм кислорода, которая резко возрастает при выходе из долгой темноты на свет.

Новые возможности для селекции
В ходе исследования ученые проанализировали активность тысяч генов и уровень около 3 000 белков в листьях подопытных растений. Это позволило им выявить молекулярные механизмы, которые отвечают за переход аппарата фотосинтеза в спящий режим и выход из него.

«Очень важным открытием стало то, что действие цитокининов во многом зависит от фитохрома B — белка, который позволяет растениям воспринимать красный свет. В будущем будет крайне интересно детальнее изучить взаимодействие между цитокининами и фитохромом B, а также их связь с другими фоторецепторами», — отметил Ондржей Плигал.

По его словам, эти фундаментальные знания могут найти важное практическое применение в сельском хозяйстве — например, при селекции новых сортов культур с более эффективным фотосинтезом или повышенной устойчивостью к резким изменениям освещенности. «Это также поможет лучше понять, как растения реагируют на затенение и другие виды стресса», — добавил Плигал.

Результаты этого прорывного исследования уже опубликованы в авторитетном научном журнале New Phytologist.

Партнёрский материал
Переезжаете или подключаете новую квартиру?
E.ON — электричество и газ, заявка онлайн
Оформить подключение →
Поделиться: Telegram WhatsApp

Похожие новости

По законопроекту правительства Чешское телевидение и Чешское радио будут жить не на абонентские сборы, а на фиксированный бюджет из государственной казны: 5,74 млрд крон в год получит ЧТ и 2,07 млрд крон — радио. Это примерно на 15 проценто
Государство представило две версии проекта спорной плотины со шлюзом на Эльбе в Дечине. Стройка за 6–8 миллиардов крон должна улучшить судоходство на участке длиной более 40 километров — от шлюзов Масарика в Усти-над-Лабем до границы с Герм
В Хамзовой лечебнице в Кошумберке прошло вечернее прощание с ботаником Вацлавом Ветвичкой, бывшим многолетним директором Пражского ботанического сада. Он умер 29 июля в возрасте 88 лет. Как рассказывает Novinky, в заполненном зале павильона
Профессиональный расчёт со станции в Яромерже выезжал на дорожную аварию двух легковых автомобилей в посёлке Гермянице в районе Наход.Пожарные обезопасили место происшествия и очистили проезжую часть.
На оживлённой улице, по которой в Брно въезжают с севера из Утехова, Собешиц и Адамова, дорожники фрезеруют асфальт и вместо белой разметки парковки закладывают бордюры вровень с проезжей частью. Работы обойдутся городу в несколько миллионо
В Пльзеньском крае за последний год отстреляли рекордное число косуль и лани, сообщили статистики. Среди остальной шерстистой дичи это тоже одни из самых высоких показателей за десятилетие.Где отстрел вырос сильнее всегоСильнее всего за год
В Чехии открыли Палачовскую связку — новый участок дороги I/35 длиной 4,2 километра. Водители с магистрали D48 теперь попадают по новой двухуровневой развязке Палачов на дорогу, которая ведёт до Лешной у Валашске-Мезиржичи, и тем самым Вала
В Еваничко (район Свитавы) пожарные выехали на сообщение о пожаре сажи в дымоходе на улице Дольни Фарни. На месте работают профессиональный расчёт со станции в Моравской Тршебове, центральная пожарная станция Свитав и местный добровольный о
В Брно загорелась дача: на место происшествия выехали профессиональные и добровольные пожарные. По данным пожарной службы, в районе Брно-город работали расчёт станции Брно-Лишень и отряд добровольцев из Брно-Слатины.Других подробностей о по
Пожарные выехали в Новое Место-над-Метуей в районе Наход после сообщения об утечке газа на улице Гусова (Гусова). Там работали профессиональный расчёт со станции в Добрушке и местные добровольные пожарные из Нового Места-над-Метуей.Подтверд
В общине Новы-Шалдорф-Седлешовице в районе Зноймо на улице В Заградах загорелся мусор. Через несколько минут после семи часов вечера на пожар выехали профессиональные пожарные с центральной станции Зноймо.Других подробностей в сообщении не
В Усти-над-Лабем, в районе Красне-Бржезно, на улице Крчинова произошло дорожно-транспортное происшествие. На месте работали профессиональные пожарные со станции Усти-над-Лабем: подразделение очистило проезжую часть после аварии.Других подро