Как растения настраивают свою зелень в зависимости от качества света
Учёные уточняют понимание того, как длина волны света влияет на развитие хлоропластов у растений.
Хлоропласты — это «двигатели» растений. Они используют солнечный свет и углекислый газ для производства энергетических соединений в процессе фотосинтеза. Хлоропласты заполнены хлорофиллом — пигментом, который поглощает солнечный свет для запуска этого процесса. Хлорофилл придает растениям зелёный цвет.
Биологам известны основные факторы, которые строят хлоропласты. Но они недостаточно знают о том, как окружающая среда растения может влиять на этот процесс.
Возьмём свет. У него много характеристик, например, интенсивность или длина волны. Каждая переменная может ухудшить или улучшить здоровье растения.
«Одна из главных целей изучения хлоропластов и фотосинтеза — выращивать более продуктивные культуры, — говорит Хусейн Аламельдин, биолог из Лаборатории исследований растений MSU-DOE. — Мы уже много знаем об основных процессах, происходящих внутри растения. Сейчас область пытается понять множество ролей, которые играет окружающая среда растения. И свет — один из многих факторов, которые ежедневно бросают вызов растениям».
В новом исследовании, финансируемом Национальным научным фондом, Аламельдин, Беронда Монтгомери и коллеги изучают, как дальний красный свет влияет на развитие хлоропластов у проростков. Исследование опубликовано в American Journal of Botany.
Дальний красный свет находится на крайнем конце видимого спектра, прямо перед инфракрасным. У растений есть светопоглощающие сигнальные белки, называемые фитохромами, для обнаружения этой длины волны. Однако оказывается, что чрезмерное воздействие дальнего красного света вредно для растений.
«Если мы подвергнем дикие растения чрезмерному количеству дальнего красного света на ранней стадии, а затем перенесём их в нормальный белый свет, они не "зеленеют", — говорит Хусейн. — Хлоропласты не накапливают достаточно пигментов хлорофилла и, следовательно, менее здоровы и продуктивны. Способность фитохромов обнаруживать дальний красный свет приводит к этой блокировке "озеленения"».