корень женьшеня

Растения «качают» корень, чтобы пробиться сквозь плотную почву

Тяжелая сельскохозяйственная техника уплотняет почву так, что растениям становится сложно пробиваться сквозь нее. Ситуация усугубляется засухой, которую провоцирует изменение климата. Однако растения нашли выход — они утолщают свой корень, чтобы он мог преодолеть твердые слои земли.
Автор Наука Mail
Сравнение корней
Поперечный срез корня растения в обычной и плотной средеИсточник: Nature

Международная группа ученых провела исследование, в ходе которого выявила механизм, который позволяет растениям сделать свой корень толще. Результаты исследования, которые смогут эффективно применяться в сельском хозяйстве, опубликованы в журнале Nature.

Когда растению приходится выживать в плотной почве, оно накапливает этилен вокруг корня. Этот растительный гормон активирует ген OsARF1, который снижает выработку целлюлозы, что делает средний слой корня мягче и тоньше. В результате клетки набухают, а корень расширяется. В то же время внешний слой корня становится жестче и толще.

Другими словами, корень меняет свою структуру в соответствии с базовым инженерным принципом: чем больше диаметр трубы и чем прочнее ее внешняя стенка, тем лучше она противостоит деформации при погружении в плотный материал.
Бипин Пандей
доцент Ноттингемского университета

Ученые придумали, как они могут помочь растениям. Они обнаружили, что при повышении уровня определенного белка — транскрипционного фактора — корень лучше проникает в уплотненную почву. Исследователи уже провели успешные испытания на рисе и резуховидке Таля.

Сравнение корней
Уплотненная почва (справа) способствует укорачиванию корней по сравнению с неуплотненной почвой (слева)Источник: Nature

Открытый механизм повысит устойчивость растений в условиях антропогенного влияния и изменения климата. Кроме того, способность регулировать выработку целлюлозы позволит создавать растения разной формы, что скажется на продуктивности некоторых культур.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, как растения адаптируются для жизни в городских условиях.