02.07.20
Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН совместно с коллегами из НГУ, а также из Бельгии и Сингапура исследовали процесс регенерации стволовых клеток в корне после повреждений и роль, которую выполняют два активных вещества в этом процессе. Результаты работы опубликованы в свежем номере PNAS.
Эта работа стала очередной в ряду совместных исследований механизмов регенерации с участием ауксина и белка ERF115 (этот белок относится к транскрипционным факторам и запускает процесс деления стволовых клеток вокруг поврежденного участка).
«О том, что ауксин способствует заживлению повреждений у растений, известно достаточно давно, однако, как у любого “лекарства”, у ауксина есть масса особенностей «приема» и побочных эффектов. Мы изучаем механизмы влияния ауксина на заживление у растений, что позволит в дальнейшем ускорять процесс «выздоровления» у растений», — рассказала заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений ФИЦ ИЦиГ СО РАН, к.б.н. Виктория Миронова.
Ранее и ауксин, и белок ERF115 уже становились объектами исследований, но их изучали порознь, теперь же ученым удалось показать, что они работают взаимосвязано. После того, как корень растения получает повреждение, ауксин накапливается в тканях вокруг этого места и усиливает выработку на этом участке белка ERF115. Тот, в свою очередь, заставляет соседние клетки делиться как стволовые, восстанавливая ткань на месте повреждения. И одновременно он вызывает повышение чувствительности клеток к ауксину в прилегающих тканях.
Теперь весь этот процесс описан в виде математической модели, созданной новосибирскими учеными на основе экспериментального материала, собранного их зарубежными коллегами. А значит, его можно не только анализировать, но и экстраполировать на другие случаи повреждения и регенерации у растений.
Понимание того, как растение восстанавливается в ответ на какие-то повреждающие действия, актуально не только биологам, но и практикам. В частности, тем, кто занимается выращиванием деревьев и кустов, поскольку в случае повреждения ствола или при проведении прививки растений для их размножения, действуют схожие механизмы (хоть и со своими особенностями), что и при восстановлении поврежденных корней.
«Сами обработки ауксином поврежденных растений применяются давно, но, по итогам нашего исследования, мы можем говорить, что поливать непосредственно место повреждения или прививки не очень эффективно, лучше чтобы ауксин попал в сосудистую систему растения, а дальше фитогормон сам будет распространяться по тканям растения сверху вниз, находить поврежденные участки и накапливаться в нужном количестве», — пояснила Виктория Миронова.
Впрочем, она и ее коллеги по проекту все же больше занимаются вопросами фундаментальной науки. А выработкой практических рекомендаций для садоводов и лесников на основе созданной учеными модели должны заниматься уже другие специалисты. В Бельгии такой интерес уже проявляется. Возможно, трансляция результатов в прикладную сферу пройдет и у нас, опыт сотрудничества с коллегами из красноярского Института леса у ученых ИЦиГ уже имеется.
Тем временем, авторы работы продолжают исследования механизмов регенерации растений, которые отличаются заметным разнообразием: одни задействованы в ответ на холодовой стресс, другие – на механические повреждения, третьи – в случае отравления токсинами и т.д. Моделирование того, как растение защищается от внешних угроз важно, как биологам, так и аграриям, поскольку такие модели позволяют быстро формировать эффективную стратегию защиты урожая в зависимости от ситуации.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ .
Пресс-служба ФИЦ ИЦиГ СО РАН
Нет комментариев