Изследване разкри нов механизъм за създаване на устойчиви растения

18 април 2020 Растениевъдство 0 13023
Няма снимка
1 2 3
 

Протеин, наречен фитохром В, който може да усеща светлина и температура, задейства растежа и контролира времето на цъфтеж

Алма Давидова

Учените откриха как се случва всичко това и дали ще бъде възможно да се прилагат тези данни за създаване на устойчиви на климата растения.

В статия, публикувана в Nature Communications, група биолози, ръководена от Мейн Чен, професор по ботаника и растителна наука в Калифорнийския университет, описва, че молекулата на фитохром В има неочаквана динамика, активирана от температурата и се държи различно, в зависимост от температурата и вида осветление.

Промените на климата затоплят света и затова

моделите на растеж на културите и времето на цъфтеж се променят

По-доброто разбиране на това как фитохромите регулират сезонните ритми на растежа на растенията, ще позволят на учените да разработят култури с оптимален растеж в новия климат на Земята.

Фитохромите превключват между активни и неактивни форми като бинарен превключвател, контролиран от светлината и температурата.

Под пряката слънчева светлина - например в открити полета, фитохромите се включват, поглъщайки далечната червена светлина. Това предотвратява удължаването на стъблото, което ограничава растежа на високите растения на пряка слънчева светлина.

Фитохромите са по-малко активни на сянка. Тази "изключена" форма стимулира растежа на стъблата и затова растенията се изтеглят на сянка, за да се конкурират със съседните за повече слънчева светлина.

Вътре в клетката светлината кара “включените” фитохроми да се обединят в единици, наречени фототела, разположени вътре в клетъчното ядро.

Когато фитохром В е изключен, той се намира извън клетъчното ядро. Придвижва се вътре в ядрото, когато е включен и променя експресивността на гените и моделите на растеж.

Учените изследват поведението на клетки, изложени на различни температурни и светлинни условия в листата и стъблата на Arabidopsis thaliana - растение, използвано като стандартен модел в науката за ботаниката.

Целта е да се контролира как се променят фототелата в отговор на температурата.

Установили са, че фитохромите образуват фото антитела само във "включено" състояние.

Чен и съавторите Джоузеф Хам, Кеонгва Ким и Йонджианг Циу, очакваха, че повишаването на температурата ще има подобен ефект и на сянка, тоест ще изключи фитохромите. Те смятаха, че фототелата ще изчезнат на сянка.

Резултатите са напълно неочаквани

Екипът установи, че повишаването на температурата не води до изчезването на всички фототела едновременно. Вместо това специфични фототтела изчезват в определени температурни диапазони.

Повишаването на температурата постепенно намалява броя на фототелата, тъй като те изчезват избирателно.

Установихме, че подгрупата от термостабилните фототела може да се запазва дори при високи температури, казва Чен. - Останалите фототела изчезват на всеки етап от по-ниската температура. Преди си мислехме, че всички са еднакви, но сега знаем, че са различни. Това предполага, че отделните фототела могат да бъдат сензори за определени температурни диапазони.

Проучването показва също, че фитохром В реагира на температурата в две различни точки в молекулата. Първата усеща температурата, а втората - не.

Тоест светлината и температурата се възприемат от една и съща част на молекулата, но водят до различно поведение.

Фототелата са големи, динамични протеинови комплекси. Нашите резултати показват, че всеки от тях може да има различен състав, казва Чен. - Смятаме, че уникалният състав на отделните фототела ги кара да реагират различно на температурата.

По-нататъшните проучвания за разбиране на уникалните свойства на всяко фототяло, вероятно ще разкрият основните механизми на температурно регулиране на чувствителната към температурата генна експресия в растенията.

Източник: phys.org

 

Коментари:

Влезте като регистриран потребител или направете вашата безплатна Регистрация
Още от Растениевъдство
Няма снимка

Шкумбата ви кани на първия международен онлайн семинар АМАЛГЕРОЛ ЕСЕНС 2020 на 09 юни в 10:00 ч.

Екипът на АМАЛГЕРОЛ ЕСЕНС организира първия международен онлайн семинар, фокусиран върху биостимуланта и неговото действие при културните растения. Очакват Ви много интересни видео материали

Няма снимка

Как влияе преовлажняването на почвата върху културите

Царевицата е много чувствителна и затова пораженията върху нея могат да са много сериозни Преовлажняването на почвата причинява насищане на почвените пори с вода

Няма снимка

Месец на отворените врати провежда Опитна станция по поливно земеделие в с. Ивайло

Месец на отворените врати вместо ден провежда Опитната станция по поливно земеделие - Пазарджик в с. Ивайло. Това съобщава за "Марица" доц. Христина Георгиева, директор на научния център

Няма снимка

5 нови сорта зеленчуци на ИЗК “Марица” очакват патент

Подробности за тях, за технологиите за отглеждането им и за постиженията на института разкрива директорът му доц.д-р Даниела Ганева Институтът по зеленчукови култури “Марица” в Пловдив е единственият

Няма снимка

Младата царевица е подложена на стрес

Балансираното хранене подпомага правилното развитие на растенията сега и през цялата вегетация, като предопределя получаването на качествено зърно и по-високи добиви За получаването на високи

Няма снимка

Онлайн курс за отглеждане на сорго и суданка прави службата за съвети в земеделието

Информационно-обучителен семинар на тема: „Отглеждане на сорго, суданка и техните хибриди в отговор на климатичните промени. Разпространение, значение и технология на отглеждане” ще проведе

Още от Фермер
Няма снимка

Учени: Земната пчела стимулира бърз цъфтеж като наранява листата на растенията

Tайната на земните пчели за ускоряване на цъфтежа при недостиг на цветен прашец, е открита. Пчелите нараняват листата на растенията. Това са разкрили учени от Швейцария

Няма снимка

Създайте си уютно кътче - 12 идеи

Решихте ли да създадете ново място за свободното време в градината или да пренаредите една от вече готовите зони? С нашите съвети тази работа няма да отнеме много време или усилия

Няма снимка

Съветът на НАЗ избра четирима свои заместник-председатели

Председателите на регионалните сдружения на Националната асоциация на зърнопроизводителите избраха четирима заместник-председатели на асоциацията, съобщават от НАЗ

Няма снимка

Утре ще е облачно и ще превали дъжд на места

Атмосферното налягане ще остане по-ниско от средното за юни и през деня още ще се понижи. През нощта ще има значителна облачност, но ще е почти без валежи. Ще духа слаб вятър от южната четвърт

Няма снимка

С 30% до 50% повече са засадените площи с пипер, дини и пъпеши през 2020 г.

С 50% повече площи са засети с пъпеши спрямо година по-рано, отчита МЗХГ в седмичния си оперативен анализ. Засадените площи с пипер на открито и дини са увеилчени с около 30-40%

Няма снимка

Пуйката е перфектната мътачка

Може да люпи два пъти едно след друго своите, както и кокоши, и гъши яйца Веднага след като измъти първата партида яйца и вземете пуйчетата (пилетата, гъсетата) и ги придадете на друга квачка