Австрійські і французькі вчені дослідили реакцію рослин на підвищення температури

Дослідницька група з Інституту молекулярної біології рослин ім. Грегора Менделя Австрійської академії наук у Відні в співробітництві з ботанічною дослідницькою лабораторією в Тулузі (Франція) з’ясувала, що підвищення температури провокує у рослин широку імунну відповідь і припинення росту.

Про це пише propozitsiya.com з посиланням на Австрійську академію наук.

Усі рослини на планеті постійно роблять вибір між ростом і посиленням захисних реакцій. Цей баланс вимагає ретельного підтримання в умовах обмежених ресурсів. Як ріст, так і захист від хвороб вимагає значних затрат ресурсів, тому для посилення одного треба послаблювати інше.

Підвищення температури вганяє рослину в стрес. І не тільки за рахунок зневоднення. Підвищення температури спричиняє помітні зміни в складі, кількості й різноманітності патогенних мікроорганізмів.

Об’єктом дослідження стали брасиностероїди — гормони, що сприяють росту та відіграють роль сигналу, що впливає на стрес та живлення рослини. Австрійські та французькі вчені дослідили поведінку гормонів росту за зміни температури на прикладі рослини різушка Таля (Arabidopsis thaliana). Дослідники вивчали поведінку проростків у стерильному середовищі за різних умов, проводячи біохімічні, молекулярні, генетичні та клітинно-біологічні дослідження.

Результати досліджень учені прокоментували наступним чином: «Брасиностероїди сприяють росту клітин. Якщо розбризкувати брасиностероїди, рослини швидко ростуть. Нас цікавили інші молекулярні агенти, які допомагають рослині вирішити, в якому напрямку розвиватись — у напрямку росту чи захисту від хвороб». Було з’ясовано, що за підвищення температури з 21 до 24–26°С коренева система перестає рости як слід. Вчені пояснюють, що за зростання температури рецептор брасиностероїдів деградує. Навіть якщо розбризкати велику кількість гормону росту, рослина перестає його «бачити».

Вчені виявили інші рецептори, які стимулюють рослину до припинення росту і натомість до посилення захисної системи. Щоб устояти проти ушкоджень мікроорганізмами, рослини зазвичай використовують дві захисні стратегії. Патогени на поверхні клітини ідентифікуються великою кількістю рецепторів і стимулюють несильну, але широку за своїм спектром імунну реакцію. В цьому випадку вироблені рослиною захисні речовини досягають поверхні клітини і діють проти різноманітних патогенів. Друга реакція включає сильну імунну відповідь, яка призводить до відмирання ураженої тканини. Це відбувається у випадку, коли рецептори знаходять чужорідний матеріал усередині клітини.

За більш високих температур відбувалася сильна активація генів, що відповідають за захисну реакцію першого типу, навіть у стерильному середовищі. Це чутливий механізм адаптації, позаяк у природі середовище не стерильне і з підвищенням температури зростає натиск патогенів на рослину. В цю картину вписується зупинка росту коріння. Під час росту клітин їхні стінки тоншають і поки вони не потовщаться, патогенам буде легко проникнути крізь них.