Семена, которые в противном случае оставались бы в состоянии спячки, теперь можно активизировать с помощью нового химического вещества, открытого командой ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR).

Растения обладают способностью ощущать засуху. Происходит это за счет выделения гормона, который помогает им удерживать воду. Тот же гормон под названием ABA посылает семенам сигнал о том, что сейчас не лучшее время для прорастания, что приводит к снижению урожайности и сокращению количества продуктов питания в засушливых местностях, список которых увеличивается в связи с климатическими изменениями.

«Если вы заблокируете ABA, вы нарушите химический путь, который растения используют для предотвращения прорастания семян. Наше новое изобретение антабактин делает именно это. Если его применить, спящие семена прорастут», — заявил ученый из UCR и автор исследования Адитья Вайдья.

Демонстрация эффективности антабактина описана в новой статье, опубликованной в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Научная работа основана на создании химического вещества, которое имитирует действие гормона ABA, вырабатываемого растениями в ответ на стресс от засухи. Это химическое вещество (опабактин) замедляет рост растения, поэтому оно сохраняет воду и не увядает. Вещество побуждает растения закрывать крошечные поры в листьях и стеблях, что предотвращает утечку воды.

Команда научных сотрудников хотела найти молекулу, которая имела бы противоположный эффект, открывая поры и способствуя прорастанию и ускорению роста растений. Несмотря на то, что состояние спячки у семян в значительной степени устранено посредством селекции, оно все еще является проблемой для некоторых культур, таких как салат-латук.

По словам профессора биологии клеток растений из UCR и соавтора исследования, Шона Катлера, ускорение и замедление роста растений являются важными инструментами для фермеров.

«Наше исследование направлено на управление обеими этими потребностями», — отметил господин Катлер.

Для того, чтобы найти противоположность опабактину, господин Вайдья быстро создал 4000 его производных.

«Он нашел иголку в химическом стоге сена. Созданное им соединение блокирует рецепторы к ABA и является необычайно сильнодействующим», — заявил Шон Катлер.

В своей научной статье члены команды продемонстрировали, что нанесение антабактина на семена ячменя и томатов ускоряет их прорастание. Возможно, и антабактин, и опабактин могут работать вместе, чтобы помочь сельскохозяйственным культурам хорошо расти в климате, который становится все суше и жарче.

Как только антабактин помог семенам вырасти здоровыми растениями, фермеры могут начать экономить воду в начале вегетационного периода, распыляя опабактин. Таким образом, накапливается достаточно воды для того, чтобы растения начали цвести.

«Так же, как и женщине требуется лучшее качество продуктов питания во время беременности, растения нуждаются в большем количестве воды и питательных веществ, когда они цветут и собираются плодоносить. Это правило действует для большинства культур, особенно для экономически значимых, таких как кукуруза и пшеница», — сказал господин Вайдья.

Исследовательская группа продолжает изучать вариации состояния покоя у семян, вызванные ABA у множества других видов растений. Они также хотят применить антабактин в качестве химического средства для увеличения роста растений в теплицах, где доступ к воде не ограничен.

 

*по информации из открытых источников

 

 

Читайте также:

Запрет на посевной материал негативно отразится на урожайности, – мнение

В Австралии начнут использовать ИИ для прогнозирования урожайности ягод

Исследователи разработали эффективный и менее токсичный биофунгицид для защиты сои

Исследователи обнаружили плотоядное растение табака, которое может служить естественным инсектицидом (ФОТО)