Ученые предлагают новое понимание влияния световых стимулов на адгезионную прочность растительных тканей и на динамику связанных с клеточной стенкой фенольных кислот у двудольных растений. Кроме того, поскольку эти явления ранее не описывались, они могут представлять собой новый тип фотореакции у растений. Кроме того, трансгенные растения, созданные для изменения уровня фенольных кислот, связанных с клеточной стенкой, и, следовательно, изменения прочности сцепления между эпидермальными и внутренними тканями, могут обеспечить точное регулирование роста и облегчить модуляцию жесткости стебля, что в конечном итоге внесет вклад в широкий спектр промышленных применений.
Давно известно, что свет регулирует рост растений. Новое исследование, проведенное в Осакском столичном университете, выявило новый механизм этой регуляции.
Группа исследователей под руководством профессора Коичи Сога из Высшей школы естественных наук использовала уникальный метод измерения адгезии между эпидермисом (самым наружным слоем) и внутренними тканями молодых стеблей гороха. Они обнаружили, что у растений, выращенных на свету, наблюдается повышенная адгезия. Результаты исследования опубликованы в журнале Physiologia Plantarum.
«По сравнению с растениями, выращенными в темноте, эпидермальные и внутренние ткани растений, выращенных на свету, более плотно связаны друг с другом. Это явление ранее никогда не наблюдалось, что делает его особенно интересным открытием», — сказал профессор Сога.
При исследовании клеток под флуоресцентным микроскопом было обнаружено, что стебли, подвергнутые воздействию света, демонстрировали флуоресценцию, соответствующую высокому содержанию фенольной кислоты, называемой п -кумаровой кислотой. Это соединение используется растениями для укрепления клеточных стенок, тем самым усиливая адгезию. Она является наиболее распространенным изомером кумаровой кислоты в природе и играет важную роль в биосинтезе лигнина. Содержится в злаках, овощах, фруктах, мёде, ягодах. Относится к сильным антиоксидантами.
«Мы убедительно доказали, что накопление п -кумаровой кислоты является ключевым фактором в укреплении адгезии между эпидермисом и внутренними тканями», — пояснил Юма Симидзу, аспирант и первый автор исследования.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что этот механизм регулирует рост и может также его тормозить. Когда адгезия между эпидермисом и внутренними тканями усиливается, это ограничивает расширение внутренних тканей, что, в свою очередь, ограничивает общий рост.
«Измеряя адгезию между эпидермисом и внутренними тканями по мере изменения роста стебля в ответ на различные факторы, мы рассчитываем определить, является ли регуляция роста, опосредованная изменениями адгезии, универсальным механизмом. Эти результаты могут иметь большое значение для растениеводства. Если мы сможем контролировать адгезию, возможно, удастся вывести растения с улучшенной устойчивостью к стрессовым факторам окружающей среды», — заключил профессор Сога.
Источник: Osaka Metropolitan University.
На фото вы видите изменения флуоресценции клеточной стенки: клетки, подвергнутые воздействию света, показали иной характер флуоресценции, что согласуется с накоплением большого количества п-кумаровой кислоты, соединения, укрепляющего клеточные стенки. Источник: Осакский столичный университет.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Канал в MAX | Дзен.новости.