Головна > Наука

Рослини мають молекулярний «перемикач», який не дає їм закрити пори під час спеки

Сьогодні,   22:05    104

Коли рослина перегрівається, їй потрібен той самий базовий принцип охолодження, що й людині: випаровування води. Для цього на поверхні листка відкриваються мікроскопічні пори — продихи. Дослідники VIB, Ghent University і KU Leuven знайшли молекулярний механізм, який під час спеки допомагає утримувати ці пори відкритими, навіть коли інші сигнали могли б змусити рослину берегти воду.

Листя рослини під яскравим сонцем
Листя рослини під яскравим сонцем

Продихи контролюють одночасно дві критичні функції. Через них у листок надходить вуглекислий газ для фотосинтезу, а назовні виходить водяна пара.

Останні новини:  Місячний ґрунт може зберігати пил від вибухів наднових мільйони років

Під час посухи рослина зазвичай закриває пори, щоб не втрачати воду.

Під час сильної спеки така сама реакція може бути небезпечною: без випаровування листок швидко перегрівається.

Тому рослина повинна відрізнити ситуацію «сухо» від ситуації «гаряче» й правильно збалансувати суперечливі сигнали.

Нове дослідження визначило ключовий білок UBP24, який бере участь у цьому рішенні.

UBP24 впливає на стабільність інших регуляторних білків усередині guard cells — клітин, що безпосередньо відкривають і закривають продих.

Останні новини:  Ґрунтові бактерії частіше конкурують, ніж співпрацюють — але саме рідкісна кооперація може тримати екосистему разом

Під час теплового стресу цей механізм допомагає зберігати продихи відкритими довше.

У результаті вода продовжує випаровуватися, а температура листка залишається нижчою.

Дослідники простежили еволюційну історію механізму й показали, що він з’явився в рослин як адаптація до життя на суші, де температура й доступність води постійно змінюються.

Мутації, які порушували роботу UBP24, робили рослини менш здатними охолоджувати листя під час спеки.

Це важливо для сільського господарства, оскільки теплові хвилі стають частішими й сильнішими.

Останні новини:  Вчені розширили «алфавіт життя» з 20 до 34 амінокислот — без переписування геному живої клітини

Однак проста ідея «тримати продихи відкритими якомога довше» не є універсальним рішенням. Якщо одночасно існує посуха, надмірне випаровування може прискорити зневоднення.

Тому потенційне використання механізму в селекції має враховувати баланс між термостійкістю та водозбереженням.

Робота дає конкретну молекулярну мішень, за допомогою якої можна вивчати, як різні культури реагують на комбінований стрес спеки й нестачі води.

https://press.vib.be/how-plants-evolved-a-molecular-switch-to-cope-with-heat