Леко докосване може да предизвика верижна реакция в растението за по-малко от минута. Изследователи от Университета в Лунд са идентифицирали молекулярния сигнален път, който свързва механичната стимулация с промените в растителните гени и растежа.
Растенията не могат да избягат, когато вятърът се усили, дъждът завали или гладно тревопасно започне да дъвче листата им. Вместо това, те трябва да усещат заобикалящата ги среда и да се адаптират. Сега изследователите са открили важна част от пъзела за това какво всъщност се случва вътре в растенията, когато са изложени на допир, нараняване или други физически стимули.
Чрез подлагане на растението Arabidopsis thaliana (кресон), малък цъфтящ плевел, родствен на зелето, на различни форми на механична стимулация, изследователският екип показва, че се активира верига от три специфични протеина. Тези протеини, известни като MAP кинази, се активират в рамките на една минута и след това изпращат сигнали, които влияят на активността на стотици гени и допринасят за промени в растежа на растенията.
"От повече от 25 години знаем, че механичната стимулация активира MAP киназите, но липсваше ключова част от пъзела: какво задейства сигнала и как той е свързан с последващото развитие на растението. Сега идентифицирахме този сигнален път", разказва Оливие ван Акен (Olivier Van Aken), изследовател по биология в университета в Лунд.
Изследователите комбинират генетични, молекулярни и мащабни анализи на генната активност и протеините, за да проследят какво се случва вътре в растението след механична стимулация.
Проучването показва, че протеиновите групи MAPKKK3/4/5, MKK4/5 и MPK3/6 образуват централен сигнален път. Активиран бързо след механична стимулация, пътят функционира като протеинов каскаден ефект, контролирайки голяма част от ранната реакция на растението на допир.
Проучването показва също, че сигналният път влияе върху начина, по който растенията растат, когато са изложени на повтарящ се механичен стрес. Това явление, известно като тигмоморфогенеза, означава, че повтарящото се излагане на вятър или атаки от тревопасни животни и насекоми могат да променят растежа, формата и защитните сили на растението.
"Забележително е, че сигнал, иницииран в рамките на една минута, може да има толкова дълбоки ефекти", отбелязва Хюй Куонг Тран (Huy Cuong Tran), изследовател по биология в университета в Лунд и първи автор на изследването.
Констатациите дават нова представа за това как растенията възприемат и се адаптират към физическата си среда. В дългосрочен план изследването може да допринесе за по-добро разбиране на това как растенията се справят с механичния стрес и как условията на околната среда влияят върху растежа и устойчивостта.
Това обаче остава фундаментално изследване. Необходими са допълнителни проучвания, преди откритията да могат да бъдат приложени в селското стопанство. Въпреки това текущите изследвания показват обещаващи резултати, например, че контролираното валиране на зърнени култури може да предпази растенията от полягане и суша.
"Растенията може да изглеждат неподвижни и пасивни, но те постоянно следят какво се случва около тях. Като разберем молекулярните механизми зад тези сигнали, можем по-добре да разберем как растенията се адаптират към средата си и се справят с променящите се условия, като например изменението на климата", заключава Виктор Йохансон ( Viktor Johansson), докторант в Университета в Лунд.
Справка: Tran, H.C., Darwish, E., Johansson, V. et al. A sequential MAP kinase cascade regulates mechanical signalling. Nat Commun 17, 5729 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-74994-x
Източник: Researchers solve mystery of how plants sense touch, Lund University, eurekalert
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Необикновена космическа експлозия, случваща се веднъж на хилядолетие
Памет на водата или как ни промиват мозъка
Произходът на мартеницата трябва да се търси далече - в Индия и Древна Гърция