Новости22 апреля 2021RUuk

Засуха оставляет след в памяти растений

Как и у животных, у представителей флоры обнаружена сигнальная молекула, ограничивающая потерю влаги напоминанием о сухом дне, сообщает AgroPortal.ua.

Эксперимент в Университете Würzburg продемонстрировал способность растительных клеток автономно реагировать на стресс продуцированием сигнальных молекул гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Эти молекулы предотвращают открытие листовых пор (на рисунке слева). Если бы фермент GAD2, превращающий глутамат в сигнальную молекулу, генетически не выключался, поры не закрывались бы во время засухи, и растение теряло бы больше влаги (на рисунке в центре). Дефект устраняет повторное введение гена GAD2 в закрывающиеся клетки (на рисунке справа).

Universität Würzburg

По словам профессора-биофизика Райнера Хедриха, представляющего Университет Юлиуса Максимилиана (Германия), это одно из самых неожиданных открытий в его 35-летней практике исследования механизма регулирования водного баланса растениями.

Соавторами научной сенсации стали австралийские учёные (Университет Аделаиды). Исследователи заметили, что по мере роста засушливости увеличивается и количество ГАМК в растительных тканях. Чтобы не допустить перерасхода воды, наутро после засушливого дня сигнальные молекулы регулируют рациональную степень открытия пор листьев.

У животных и человека также есть ГАМК — посредник нервной системы. У растений отсутствуют нервные клетки и мозг, но сигнальные молекулы, тем не менее, обеспечивают процессы запоминания.

Райнер Хедрих обращает внимание на зависимость кратковременной памяти, используемой плотоядной венерианской мухоловкой для запоминания частоты прикосновений жертв к ней, от содержания в клетке кальция. Регулирование ферментативного биосинтеза ГАМК в растении связано именно с уровнем кальция.

Учёные установили, что подобным образом обстоят дела у лабораторных растений-мутантов. Генетические изменения приводят к повышенной выработке ГАМК: в ходе экспериментов мутантам требовалось меньше влаги, и они более стойко выдерживали засуху.

Только аутентифицированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.