Материалы портала «Научная Россия»

Ученые из России и Сингапура обнаружили механизм адаптации растений к холоду

Ученые из России и Сингапура обнаружили механизм адаптации растений к холоду
Гибель клеток на самом кончике корня помогает выжить остальным тканям и "закаляет" растение, которое становится более устойчивым к любым другим стрессам

Международная группа исследователей из Новосибирского государственного университета (НГУ), Института цитологии и генетики СО РАН и Национального университета Сингапура обнаружила и исследовала механизм адаптации к холоду у растений, сообщает ТАСС со ссылкой на лабораторию компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ.

Оказалось, растения жертвуют только что родившимися клетками кончика корня для того, чтобы пережить холод и сохранить свои "стволовые клетки". Исследование опубликовано в журнале CELL.

У растений есть клетки, которые по аналогии с животными можно назвать стволовыми - это клетки на кончике корня или побега, которые дают начало любым новым тканям во время роста. Ученые из Сингапура обнаружили, что при низкой температуре (+ 4 °С) в "стволовых клетках" растения повреждается ДНК, что может привести к гибели потомков этих клеток. При этом, как оказалось, гибель клеток на самом кончике корня помогает выжить остальным тканям и "закаляет" растение, которое становится более устойчивым к любым другим стрессам.

"Гибнут только клетки кончика корня, жизнь которых и так коротка, в то время как остальные ткани остаются неповрежденными", - сказала Виктория Миронова, к.б.н., заведующая лабораторией компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ, заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений Института цитологии и генетики СО РАН.

Моделирование

Ученые из России исследовали процессы, которые происходят на кончике корня с помощью математической модели. Оказалось, что механизм, который приносит клетки в жертву ради выживания растения, регулируется генами, ответственными за транспорт ауксина - гормона, который необходим для нормального роста корня.

"Моделирование показало, что в холодных условиях концентрация гормона падает и это создает угрозу для дальнейшей жизни растения. Когда же клетки на конце корня погибают, концентрация гормона восстанавливается, что позволяет сохранить остальные "стволовые клетки", - объяснила ведущий инженер лаборатории компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ, м.н.с.. Института цитологии и генетики СО РАН Мария Савина.

Сам принцип, по которому гибель клеток на вершине корня помогает повысить содержание ауксина, пока неизвестен.

Применение в сельском хозяйстве

По словам ученых продолжение исследований принесет ощутимую пользу сельскому хозяйству: по их мнению, перед похолоданием растения можно обработать ауксином, чтобы избежать гибели клеток и помочь растениям благополучно пережить стресс, не прибегая к жертвам. Как полагают ученые, результаты исследования могут пригодиться и для исследования способов адаптации к холоду у млекопитающих, так как организация ниш стволовых клеток, функционирование, чувствительность к стрессу сходны у животных и растений.

 

ауксин механизм адаптации растений к холоду

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий