Биолозите може да са разрешили 30-годишна мистерия защо докосването стресира растенията

Учените отдавна знаят, че докосването на растения може да предизвика стресова реакция в тях – но досега не беше точно ясно как това работи на молекулярно ниво, нещо, което ново проучване се надява да хвърли светлина върху.

Изследователите зад изследването са идентифицирали определени генетични ключове в растенията, които водят до два отделни сигнални пътя, обяснявайки защо растенията реагират толкова силно на докосване.

Разбирането на повече за това как работи този процес на фундаментално ниво може да помогне на изследователите в различни области, от подобряване на здравето на растенията до получаване на по-високи добиви от една и съща култура.

„Изложихме растението тале крес на меко разресване, след което бяха активирани хиляди гени и се отделиха хормони на стреса“, казва биологът Оливие Ван Акен от университета в Лунд в Швеция.

“След това използвахме генетичен скрининг, за да намерим гените, които са отговорни за този процес.”

Генетичният скрининг търси мутантни форми на растението, за които е известно, че реагират по различни начини на повтарящи се физически докосвания. Минали изследвания върху тяхната анатомия, особено техните корени, показват, че специални протеинови канали реагират на изкривявания в клетъчните мембрани чрез улесняване на химически сигнали.

По-малко се знае за това как работи този процес в други части на растението, като листата им. Имаше намеци, че съединения като жасмоновата киселина изиграха критична роля за трансформирането на тези ранни химически сигнали в промени в поведението или растежа, но имаше и много пропуски, които трябваше да бъдат запълнени.

Изследователите забелязват шест отделни гена, които играят роля в реакцията на докосване, три за сигналния път, свързан с жасмоновата киселина, и три в отделен сигнален път.

Това дава на биолозите много повече работа, когато става въпрос за разбиране как и защо се случва този отговор и ни насочва по-нататък към потенциално манипулиране с него в бъдеще.

“Нашите резултати решават научна мистерия, която убягва на световните молекулярни биолози в продължение на 30 години”, казва биологът Есам Даруиш от университета в Лунд.

“Идентифицирахме напълно нов сигнален път, който контролира реакцията на растението към физически контакт и докосване. Сега търсенето на още пътища продължава.”

От порязвания с нож до ухапвания от животни до порои от дъжд, всяко докосване, което растението получава, води до защитна молекулярна реакция – въпреки че тези реакции могат да бъдат доста разнообразни. Те могат да доведат до това растенията да станат по-устойчиви на стрес и да цъфтят по-късно през годината, например.

Идеята да се опитаме да използваме този отговор не е нова: учените са вече разглежда колко внимателно управлявано “механично нараняване” може да доведе до по-здрави култури и по-обилни реколти, защото растенията изграждат по-голяма устойчивост на стрес.

Като изменението на климата оказва още по-голям натиск върху селското стопанство и производството на пшеница, тези процеси стават още по-важни – и това последно изследване дава на учените жизненоважна информация за това как всичко това се контролира.

„Като се имат предвид екстремните метеорологични условия и патогенни инфекции, до които води изменението на климата, е от изключително значение да се намерят нови екологично отговорни начини за подобряване на продуктивността и устойчивостта на културите“, казва Ван Акен.

Изследването е публикувано в Научни постижения.

.