Диффузия кислорода и этилена запускает заживление ран у растений
Ученые из Хельсинкского университета выяснили, как растения восстанавливают свой защитный внешний слой — перидерму. Диффузия этилена и кислорода через рану запускает процесс регенерации. Это открытие может иметь значение для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур и сохранения продуктов.
Перидерма (например, кожура картофеля или кора деревьев) защищает растение от потери влаги и вредных микроорганизмов. Новое исследование на модельном растении Arabidopsis thaliana, опубликованное в журнале Nature, показало, что растения используют диффузию газов как сигнал для обнаружения повреждений и начала регенерации.
Исследовательская группа под руководством профессора Ари Пекки Мяхёнена обнаружила:
- Неповрежденная перидерма почти непроницаема для газов, что приводит к накоплению гормона этилена внутри тканей и истощению кислорода.
- При ранении этилен выходит, а кислород проникает через место повреждения. Эти изменения служат сигналом тревоги, запускающим регенерацию перидермы.
- После восстановления барьера диффузия газов снова ограничивается, что сигнализирует об остановке регенерации и возврате к нормальному росту.
«Диффузия газа через рану — это не просто следствие повреждения, а сигнал, инициирующий заживление», — объясняет ведущий ученый проекта доктор Хироюки Иида.
Практическое значение для сельского хозяйства
Понимание механизма запуска регенерации перидермы может помочь повысить устойчивость таких культур, как картофель и морковь. Повреждение защитного слоя приводит к потере влаги, уязвимости к болезням и порче продуктов.
Улучшение естественной системы восстановления растений может:
- Повысить выживаемость культур.
- Снизить пищевые отходы после сбора урожая.
- Помочь растениям лучше противостоять стрессам, например, засухе.
«Улучшение способности к заживлению барьерных тканей может изменить правила игры для хранения продуктов и устойчивости растений», — заключает профессор Мяхёнен.