1893
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.
Продихи контролюють одночасно дві критичні функції. Через них у листок надходить вуглекислий газ для фотосинтезу, а назовні виходить водяна пара.
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.
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.
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
