20/11/2022
0Новое открытие может сыграть важную роль в селекции засухоустойчивых культур. Источник | КАК ЧР
Чешско-американская команда описала изменения в расположении проводящих сетей, которые помогли растениям приспособиться к более засушливой среде на суше сотни миллионов лет назад. По мнению ученых, результаты исследования в настоящее время могут способствовать улучшению селекции засухоустойчивых растений. Исследование было опубликовано в престижном журнале Science, сообщает Ботанический институт Академии наук Чехии.
По мнению специалистов, токопроводящие сети сосудов обеспечивают снабжение водой надземных частей растений. Однако если растение подвергается засухе, эмболия (закупорка сосудов в данном случае воздушная, в быту, – при инсультах сосуды чаще закупоривают тромбы М.П.) распространяется по тканям, когда пузырьки воздуха необратимо прерывают ток воды. Начинается высыхание, которое убивает растение.
«Первые наземные растения, вышедшие на берег из воды, были очень малы и выживали только в непосредственной близости от её источника. Однако около 400 миллионов лет назад их рост стал усиливаться, возникли более разнообразные формы, которые стали заселять более сухие местообитания. Ученых заинтересовало то, что в то время как первые сосудистые растения концентрировали свои проводящие ткани в цилиндре в середине стебля, почти ни одно современное растение не сохранило такого расположения сосудов», — сказал Мартин Боуда, ведущий автор исследования, из Ботанического института Академии наук Чехии . По мнению ученого, именно этот факт стал ключом к расшифровке цлой главы эволюции.
Боуда вместе с Крейгом Бродерсеном из Йельского университета и другими американскими учеными исследовал устройство проводящих тканей живых и вымерших растений, представляющих более 400 миллионов лет эволюции. Из окаменелостей они обнаружили, что растения начали адаптировать свои волокна вскоре после того, как более крупные виды появились на суше, и различия в расположении проводящих тканей сохранились и по сей день.
По словам ученого, с помощью моделирования распространения эмболии команда подтвердила, что растения, имеющие проводящие ткани, расположенные в виде узких волокон, с большей вероятностью переживут засушливый сезон. «Если спирали сгруппированы вместе, их стенки обеспечивают многочисленные соединения и, следовательно, множество независимых возможностей обойти закупорку сосудов ( эмбол). Так что гораздо вероятнее, что растение выживет», — пояснил ботаник. Таким образом, приспособление паутины сосудов явилось одним из существенных факторов, позволивших линиям укрупняющихся растений распространиться дальше от источников воды.
Результаты исследований могут быть полезны в современной селекции засухоустойчивых культур. По мнению специалистов, более высокие урожаи ряда культур были достигнуты за счет снижения их устойчивости. Однако во времена изменения климата засухоустойчивость может быть столь же важна, как и урожайность. «Теперь, когда мы лучше понимаем, как устроены проводящие ткани и как это влияет на способность растений переносить засуху, мы можем ориентироваться на это в программах селекции. Это означает, что мы можем попытаться создать лучшую сосудистую систему растений», — сказал Бродерсен.
