Когда растения сталкиваются с суровыми условиями выращивания, энергия, обычно затрачиваемая на рост, направляется на реакцию на стресс, вызванный болезнями, солёными почвами и экстремальными погодными условиями.
Учёные из Университета Нагои в Японии провели исследование, чтобы изучить механизм возникновения и сам процесс переживания стресса у растений. Как ни странно, но человек может извлечь из этого пользу. Биологи обнаружили у растений особый способ использования энергии для того, чтобы минимизировать последствия стресса. Если научиться управлять этим процессом, можно будет «настроить» гормональную систему сельскохозяйственных культур на увеличение урожайности.
Для изучения гормональных реакций и рецепторов, которые отвечают на неблагоприятные внешние факторы, использовали кресс-салат. Учёных заинтересовали несколько рецепторов, которые выделяют пока ещё недостаточно изученные гормоны. Им удалось обнаружить новое «семейство» гормонов, называемых PSY. Они действуют как переключатель для распределения энергии растения между реакциями на стресс и ростом.
Кресс-салат выращивали в экстремальных условиях: при высокой температуре, в слишком солёной почве, растения даже заражали бактериями, чтобы изучить реакцию на стресс.
Выяснилось, что растения, испытывающие стресс, перестают вырабатывать гормоны PSY, которые способны вернуть их в режим роста и вывести из режима стресса. Неблагоприятные внешние условия заставили кресс-салат включить режим выживания. При этом рост салата остановился.
Открытие механизма «переключателя» от роста к стрессу даёт возможности использовать его в будущем. Это особенно важно для культур, выращиваемых в помещении или в условиях низкого стресса, когда вся энергия растения сосредоточена исключительно на процессе роста. Кроме того, селекционеры смогут создавать сорта со сниженной активностью PSY-рецепторов, что в свою очередь может привести к повышению урожайности сельхозкультур при соблюдении баланса между стрессом и ростом.
Если вы хотите узнать больше о гормонах растений, почитайте нашу обзорную статью о гормонах и их роли в жизни и развитии растений.