Ученые обнаружили, что корни растений приспосабливают свою форму для максимального поглощения воды. Они приостанавливают ветвление, когда теряют контакт с водой и возобновляют его только после того, как снова соединяются с влагой, что помогает растению выжить даже в самых засушливых условиях.
Ученые-растениеводы из Ноттингемского университета обнаружили новый механизм восприятия воды, который они назвали «гидросигнализацией», сообщает портал Phys.org. Он показывает, как движение гормонов связано с потоками воды. Результаты работы ученых были опубликованы в журнале Science.
Вода — это молекула, ограничивающая скорость жизни на земле. Изменение климата приводит к тому, что характер выпадения осадков становится более неустойчивым, что, в частности, сказывается на неорошаемых культурах.
Корни играют решающую роль в снижении воздействия водного стресса на растения, адаптируя свою форму (например, разветвляясь или углубляясь) для обеспечения большего количества воды. Выяснение того, как корни растений приспосабливаются к водному стрессу, имеет жизненно важное значение для того, чтобы помочь сельскохозяйственным культурам повысить их устойчивость к изменению климата.
Используя рентгеновскую микро-компьютерную томографию, исследователи смогли выявить, что корни меняют свою форму в ответ на доступность внешней влаги, связывая движение воды с сигналами гормонов растений, которые контролируют ветвление корней.
Исследование предоставляет важную информацию о ключевых генах и процессах, контролирующих разветвление корней в ответ на ограниченную доступность воды, помогая ученым разрабатывать новые подходы к управлению архитектурой корней для улучшения захвата воды и урожайности культур.
Когда корни соприкасаются с влагой, ключевой гормональный сигнал (ауксин) проникает внутрь вместе с водой, вызывая появление новых корневых ветвей. Однако, когда корни теряют контакт с влагой, они полагаются на внутренние источники воды, которые мобилизуют наружу другой гормональный сигнал (ABA), который блокирует движение сигнала ветвления. Этот простой, но элегантный механизм позволяет корням растений точно подстраивать свою форму под местные условия и оптимизировать поиск влаги.
Эти новые открытия стали возможны только благодаря передовым инструментам и совместным подходам авторов международной команды ученых из Великобритании, Бельгии, Швеции, США и Израиля.
