Сибирские ученые узнали, как пшеница адаптируется к жаре

Сотрудники Сибирского института физиологии и биохимии растений (СИФИБР, Иркутск) выяснили, как пшеница приспосабливается к жаре, сообщает издание Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири". Результаты исследования опубликованы также в журнале Journal of Plant Physiology.

Отмечается, что высокая температура негативно влияет на развитие растений и снижает их продуктивность. Выживаемость растения зависит от обеспечения клеток энергией, получаемой при фотосинтезе и дыхании.

В результате фотосинтеза происходит синтез сахаров, которые используются для дыхания, поддержания роста и развития, однако при высоких температурах дыхание растений усиливается, а фотосинтез, наоборот, блокируется, и растение погибает.

Сотрудники СИФИБР изучили, как тепловое закаливание и тепловой стресс влияют на выживаемость яровой пшеницы, на синтез белков теплового шока и содержание водорастворимых углеводов в листьях, а также на функционирование изолированных хлоропластов и митохондрий.

Для исследования взяли распространенный в Сибири сорт "новосибирская-29". Контейнеры с проростками пшеницы на 24 часа помещали в камеру при температуре 39°C. Затем их подвергали воздействию 50°C в течение одного и трех часов.

Эксперименты показали, что при тепловом закаливании в растении увеличивается содержание белка одного из альтернативных ферментов дыхания - альтернативной оксидазы митохондрий, которые выступают заменой основным, если происходит ограничение их функционирования, и поддерживают фотосинтез.

В результате растение становится более устойчивым к воздействию высоких температур.

Одной из причин активации альтернативной оксидазы может быть увеличение содержания в хлоропластах и митохондриях пероксида водорода, который выполняет сигнальную функцию. В перспективе результаты таких исследований можно будет использовать для создания сортов пшеницы, наиболее устойчивых к воздействию высоких температур.