Томат — популярное растение с одной уязвимой чертой: холод. Потомок тропиков начинает страдать уже при +12 °C, а при 10 °C рост почти останавливается. При температурах, близких к нулю, клетки разрушаются, что в регионах с прохладным климатом ведет к значительным потерям урожая.
Ученые из Барселонского университета и Центра сельскохозяйственной геномики нашли способ укрепить томаты без ущерба для роста. Все решают гликозилированные стерины — молекулы, формирующие основу клеточных мембран. Они выполняют двойную функцию — фиксируют падение температуры и запускают защитные реакции внутри растения.
При увеличении концентрации этих стеринов мембраны становятся стабильнее, а внутренние сигнальные механизмы активируются раньше обычного. Гены защиты от стресса, антиоксидантные ферменты и пути синтеза полиаминов включаются быстрее и сильнее. Томаты начинают адаптироваться к холоду заранее, что повышает шансы выживания без задержки роста.
Важно, что рост и развитие растений при этом не замедляются. Такой подход безопасен и перспективен для биотехнологии — холодоустойчивые сорта смогут расширить географию выращивания томатов, снизив зависимость от климата.
Ранее изучение холодоустойчивости фокусировалось на растениях, где гликозилированные стерины встречаются редко. У томатов и других пасленовых они доминируют, и именно эти молекулы управляют ключевыми механизмами адаптации к холоду.
Мембраны работают как система раннего реагирования, когда при падении температуры они изменяют структуру и посылают сигнал ядру клетки. Там запускаются программы защиты, которые укрепляют мембраны и активируют антиоксидантные ферменты. В результате растение готовится к холоду заранее.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, какие заготовки на зиму полезны, а какие опасны.
