Ученые выяснили, что благодаря брассиностероидному фитогормону эпидермис растений не трескается при росте. Этот гормон может быть важен как для карликовых видов растений, так и для других растений и животных. Исследование опубликовано в журнале Science.
Карликовые растения — это небольшие виды растений, у которых по каким-то причинам есть дефекты роста. Ранее ученые думали, что все части растения при этом «запрограммированы» на низкий рост. Однако реальность оказалась иной.
Ученые исследовали карликовый вид хищного растения Utricularia gibba. В стеблях этого растения много полостей, заполненных воздухом, поэтому оно может держаться на воде. Изучая карликовый вид, биологи обнаружили, что центральная часть стебля растения идет не прямо, а волнами. Они предположили, что это явление связано с конфликтом между тем, что происходит внутри стебля, и его покровами. Компьютерное моделирование подтвердило эту теорию. Судя по всему, только покровная ткань стремится к низкому росту, тогда как внутренние ткани пытаются расти нормально. Таким образом, покровная ткань оказывает сдерживающий эффект. Далее ученые обнаружили, что у этого растения отсутствует гормон роста — брассиностероид. Они предположили, что в норме этот гормон позволяет покровам растения растягиваться и расти.
Чтобы проверить эту теорию, ученые использовали мутантную форму модельного растения — резуховидки Таля. У этого мутанта ослаблены связи между клетками за счет пектина. Далее ученые экспериментально выяснили, что снижение уровня брассиностероида вызовет трещины в покровах стебля в ответ на стресс. В присутствии гормона трещин было мало, в отсутствие — покровы сильно рвались. Компьютерное моделирование этого процесса также позволило предположить, что брассиностероид способствует растяжению покровов стебля за счет ослабления составляющих его волокон.
Предыдущие исследования утверждали, что клетки растений посылают молекулярные сигналы, чтобы координировать рост. Однако теперь стало ясно, что так же важно то, насколько клетки связаны между собой за счет клейких веществ. Результаты работы важны для понимания карликовых видов растений, которые сейчас получают большое внимание в сельском хозяйстве. Но, возможно, те же аспекты влияют и на другие важные процессы в растениях в норме: например, определяют жилкование в листьях. Кроме того, аналогичные процессы могут протекать и в животных. Примерами могут служить трещины на коже крокодила и рельеф кишечника.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
