По значению для растений бор находится на втором месте после цинка. Он участвует во многих физиологических и биохимических процессах и нужен культурам на протяжении всего жизненного цикла. Но диапазон концентраций между дефицитом и токсичностью бора у растений очень узкий, что затрудняет применение удобрений с бором. Выяснение физиологических и молекулярных реакции на дефицит и накопления бора в растениях имеет большое значение для повышения эффективности выращивания сельскохозяйственных культур.
Учёные из Шаньсийского сельскохозяйственного университета (Китай) провели исследование физиологических и молекулярных основ реакции на дефицит бора у томатов, выращенных на гидропонике.
Дефицит бора подавлял экспрессию генов, связанных с метаболизмом азота, в то же время индуцируя экспрессию генов, связанных с пентозофосфатным путём, тем самым изменяя поток углерода для обеспечения растений энергией для преодоления стресса. Также оказалось, что дефицит бора увеличивает накопление меди, марганца и железа, тем самым поддерживая содержание хлорофилла и эффективность фотосинтеза на ранней стадии стресса. Кроме того, дефицит бора подавлял экспрессию генов, участвующих в организации клеточной стенки, и уменьшал содержание пектина и целлюлозы в корнях, в конечном итоге замедляя рост корней.
У растений, испытывающих дефицит бора, заметно изменился уровень фитогормонов:
- снизилось содержание жасмоновой кислоты, жасмоной1-L-изолейцина, транс-зеатин рибозида, абсцизовой кислоты, салициловой кислоты и глюкозида SA;
- содержание изопентениладенин рибозида и предшественника этилена 1-аминоциклопропан-1-карбоновой кислоты в корнях увеличилось.
Результаты исследования указывают на то, что корни томата перепрограммируют метаболизм углерода/азота, изменяют компоненты клеточной стенки и модулируют пути фитогормонов, чтобы пережить дефицит бора.
