Механизм защиты от солнца помогает растениям выживать

Растения, как и люди, могут "обгореть" от слишком яркого света. Для защиты они используют внутренний "механизм солнцезащиты". Исследователи изучили один из его компонентов — qH — и обнаружили его адаптивность.

Фотосинтезирующие организмы превращают солнечный свет в энергию. В клетках растений для этого существуют структуры, подобные миниатюрным солнечным панелям. Однако при избытке света они могут повреждаться. Чтобы этого избежать, растения преобразуют излишки света в тепло, которое затем рассеивается.

"В нашем исследовании мы сосредоточились на qH. Этот компонент работает не быстро. Для включения и выключения требуются часы, и он активен в основном при длительном избытке света, особенно в сочетании с другими стрессами, такими как холод и/или засуха", — говорит аспирант Пьеррик Бру.

Используя модельное растение Arabidopsis thaliana, учёные провели эксперименты. Они удаляли одну или несколько "солнечных панелей" и обнаружили резервную систему: если одна панель отсутствует, другие могут компенсировать её функцию. Однако при отсутствии конкретной малой панели, известной как Lhcb6, механизм qH работал некорректно, и меньше избыточного света превращалось в тепло.

Исследователи также изучили другие элементы, контролирующие qH. Было установлено, что два из них участвуют в построении или ремонте фотосистемы II — одного из двух функциональных центров фотосинтеза. Если любой из этих элементов работал плохо, фотосистема II не могла функционировать нормально. Этот дефект также нарушал способность растения использовать защитный механизм qH.

Дальнейшая работа будет направлена на изучение того, как именно дефекты фотосистемы II влияют на механизм защиты qH. Это откроет путь к исследованию того, аналогично ли регулируется фотозащита qH у сельскохозяйственных культур.

"Из-за изменения климата культуры уже сейчас страдают от более экстремальных погодных условий. Это повлияет на нашу способность выращивать здоровые растения и хорошую пищу для растущего населения. Понимание того, как работает qH и как растения справляются со стрессом, поможет найти способы повысить устойчивость растений к избытку солнечного света, улучшить их рост и увеличить продуктивность сельского хозяйства", — отмечает Пьеррик Бру.