Как растения восстанавливаются после травм. Израильское исследование

Ученые из Еврейского университета Иерусалима показали, как растения перенаправляют сахара к поврежденным тканям. Открытие поможет в селекции устойчивых к повреждениям культурных растений.

При механическом повреждении стеблей или корней растение сталкивается с необходимостью срочного восстановления утраченных клеток. Это требует значительных энергетических затрат. Но до сих пор было непонятно, каким именно образом запускается и координируется процесс доставки дополнительной энергии к ране.

Исследователи изучили регенерацию корней резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Эксперимент показал, что различные типы сахаров ведут себя по-разному. Для общего запуска процесса восстановления клеток требуется сахароза, поступающая от фотосинтезирующих наземных частей, а в самой зоне ранения накапливается глюкоза. Ученые выявили группу генов, отвечающих за метаболизм и транспорт углеводов. Активация этих генов заставляет ресурсы концентрироваться в области среза.

"Наши результаты показывают, что травма сопровождается быстрым изменением транспорта сахара", – отметил соавтор работы, профессор Идан Эфрони. По словам ученого, понимание того, как именно растения распределяют внутренние ресурсы во время восстановления, помогает раскрыть фундаментальные механизмы координации роста и регенерации.

Открытие не только объясняет фундаментальные вопросы ботаники, но и поможет селекционерам создавать устойчивые сельскохозяйственные культуры. Зная конкретные гены, которые активируются при повреждениях, селекционеры будут искать в диких или существующих культурных сортах те вариации генов, которые работают наиболее быстро и эффективно. Растения с "активной" системой углеводной логистики будут восстанавливаться после бурь, укусов насекомых или прохода комбайна за считанные дни, а не за недели.