От света до тени: как растения контролируют свой рост18.09.2025 17:01

Ученые выявили новый ранее неизученный механизм, позволяющий растениям регулировать свой рост в зависимости от интенсивности света. Открытие способно значительно повысить устойчивость сельскохозяйственных культур к неблагоприятным условиям внешней среды, пишет Phys.org.

Хотя солнечный свет жизненно важен для фотосинтеза, чрезмерное освещение может повредить растения подобно солнечному ожогу. Чтобы защититься, растения производят природные вещества — флавоноиды и пигменты, играющие роль своеобразного солнцезащитного средства.

Изучая генетически модифицированный вид арабидопсиса (Arabidopsis), утратившего способность синтезировать важный флавоноидный фермент, специалисты зафиксировали значительные аномалии в развитии отдельных мутантов при определенных уровнях освещения. Тем временем дикие и другие мутантные формы нормально развивались в тех же условиях. Причиной проблем стало вещество нарингенин-халкон (NGC), уровень которого резко повысился в клетках растений из-за отсутствия необходимого фермента.

Выяснив, какое именно вещество ответственно за нарушение роста, ученые задались вопросом: почему оно оказывает такое воздействие? Изучив тысячи мутировавших линий арабидопсиса, подвергнутых сильному световому стрессу, эксперты выделили экземпляры, сохранившие нормальные темпы роста. Все они имели общую черту — мутацию в гене UVR8, ответственном за восприятие ультрафиолетового излучения. Оказалось, что NGC связывается с UVR8 и перепрограммирует его активность, заставляя передавать сигналы, влияющие на рост, даже без воздействия ультрафиолета. Ранее такая связь казалась невозможной.

«В дальнейшем открытый механизм сможет применяться для тонкой регулировки роста, развития и реакций растений на стрессовые ситуации. Благодаря этому появится возможность получать агрокультуры с увеличенной устойчивостью к световым перегрузкам и способностью оптимально усваивать световую энергию вне зависимости от перемен в окружающей среде», — комментирует Эрих Гротеволд, профессор Исследовательского фонда Мичиганского университета и автор исследования.

Ранее ученые создали новую компьютерную модель, которая может различать листья разных видов растений и улавливать изменения, которые с ними происходят.