Как корни растений чувствуют, как реагируют на затопление почвы

Хотя корни скрыты от глаз, они необходимы для роста и выживания растений. Их рост и разветвление в почве позволяет растению поглощать воду и питательные вещества, в которых оно нуждается.

Эта подземная деятельность требует энергии и, следовательно, высокой скорости дыхания в корнях, которое использует кислород, присутствующий в порах почвы. Если почва становится переувлажненной, может развиться кислородный дефицит, потому что кислород плохо диффундирует в воде, оказывая серьезную нагрузку на корни и растение в целом. Это снижает водопроницаемость корней у многих растений. Поэтому растения, растущие в затопленной почве, могут страдать от пониженного содержания воды и увядания листьев — парадокс, с которым знакомы агрономы.

Используя различные линии модельного растения Arabidopsis thaliana, исследователи из лаборатории биохимии и физиологии растений (CNRS / INRA / Universite Montpellier / Montpellier SupAgro) и Института Жан-Пьера Буржена (INRA / AgroParisTech / CNRS) идентифицировали ген, контролирующий корневую систему. водопроницаемость, на которую совместно влияют уровни кислорода и калия в почве. Этот ген, названный HCR1, уменьшает попадание воды в корни при недостатке кислорода, но только тогда, когда почва также богата калием, минеральной солью, необходимой для роста растений.

Фактически, такие условия способствуют лучшему восстановлению растений после прекращения паводков. Ген HCR1 фактически также запускает целый ряд метаболических реакций «выживания», которые способствуют устойчивости растений. Как только почва подвергнется повторной оксигенации, растение регидратирует свои листья и вырастет больше, чем если бы оно ранее было лишено калия.

Эти результаты важны не только с фундаментальной научной точки зрения, но и открывают новые возможности для агрономии. Использование воды растениями и производительность корней являются ключевыми задачами для селекционеров растений. Однако в природе растения никогда не подвергаются воздействию только одного стресса за раз, поэтому селекционеры также интересовались способностью растений противостоять множественным стрессам окружающей среды. Таким образом, определение этого механизма, связывающего доступность кислорода, уровни минеральных веществ и водопроницаемость корней, является важным шагом вперед в агрономии.

Этот механизм является многообещающей целью для будущего улучшения завода.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *