При высокой температуре для растений особенно важно продолжать рост корней, чтобы добираться до воды и питательных веществ в более глубоких слоях почвы. Ученые из Института биологических исследований Солка выяснили, что в этом процессе ключевую роль играет растительный гормон ауксин.
Ауксин регулирует почти все этапы роста — от удлинения клеток до развития корней и стеблей. При жаре его уровень в растениях повышается, а вместе с ним усиливается и рост корней. На первый взгляд это кажется противоречием, ведь в обычных условиях высокая концентрация ауксина часто тормозит удлинение клеток корня.
Как работает внутренний термостат
Исследование показало, что белки-партнеры ауксина выполняют роль своеобразного внутреннего термостата. Через них ауксин воздействует на факторы транскрипции — белки, которые управляют работой генов, отвечающих за рост.
Ученые установили, что эти белки способны напрямую чувствовать температуру. При более низких значениях они находятся внутри клетки в неактивных кластерах, словно в запасе. Когда температура повышается, белки становятся более растворимыми, выходят из этих скоплений и перемещаются в ядро клетки, где запускают гены роста.
Почему это важно для выживания
Такая система позволяет растениям быстро реагировать на жару без затрат на создание новых белков. Они просто перераспределяют уже имеющиеся молекулы и включают нужные программы роста. Это помогает корням продолжать развиваться в условиях засухи и сохранять доступ к воде.
Полученные результаты могут быть использованы в селекции культур, способных лучше переносить высокие температуры и сохранять урожайность в условиях климатического стресса.
Значение для агронауки
Понимание того, как растения регулируют рост в сложной среде, помогает точнее оценивать их устойчивость к переменам климата и вредным организмам. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) изучают устойчивость сортов экономически значимых растений-хозяев к возбудителям карантинных бактериальных и вирусных болезней, чтобы совершенствовать защиту сельхозкультур.