Опыты на растениях циннии изящной помогли ученым понять, за счет чего двудольные растения сохраняют «крепость» стебля. Данные помогут выводить культуры, которые будут более устойчивы к тяжелым природным условиям. Кроме этого, открытие будет полезно в производстве лекарств и в косметологии. Детали исследования, поддержанного Российским научным фондом, опубликованы в журнале Horticulturae.
Изменения непрерывно происходят на всех физиологических уровнях растения: в клетках, тканях и органах. В том числе и стебель постоянно меняет структуру, за счет чего выполняет свои основные функции: транспортировку питательных веществ и поддержание побега в вертикальном положении. Со временем орган становится прочнее и проходит процесс «одревеснения», в котором главную роль играет вещество лигнин. Ранее исследователи изучали образование этого вещества у однодольных растений. Теперь биологи выяснили, как двудольные растения накапливают лигнин и становятся прочнее.
Во время эксперимента исследователи выращивали побеги циннии 40 дней, пока те не завершили вегетативный рост. Все это время ученые измеряли длину стебля и отдельных его элементов. Подробное изучение позволило проследить процесс лигнификации (одревеснения) на всех этапах развития растения. Для исследования был важен именно детальный анализ изменений: на разных этапах жизни у растения разный состав образующих веществ. Исследователи особенно заинтересованы были в изучении фенолов: эти соединения избавляют организм от свободных радикалов и продлевают его молодость.
Ученые доказали, что после прекращения линейного роста стебель не перестает расти в целом. За счет нового образования сосудистых элементов и волокон орган продолжает увеличиваться в радиальном направлении (утолщаться). Исследователи проанализировали экспрессию генов, отвечающих за одревеснение, то есть выявили, в какой момент наследственная информация преобразуется в РНК или белок. Биологи также выяснили, что больше всего фенолов скапливается в стебле перед началом лигнификации, после их количество уменьшается.
Открытие будет полезно как в сельском хозяйстве, так и в промышленности. Зная группу генов, отвечающих за формирование крепкого стебля, селекционеры смогут выводить более устойчивые виды сельхозкультур. В то же время производителям БАДов и косметики удастся выделять как можно больше фенолов из растений и использовать в производстве.
Автор: Анастасия Косановская.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
