Фитогормоны помогут снизить потери урожая злаковых культур из-за засухи | Новости науки
Засуха наносит огромный экономический ущерб сельскохозяйственному производству. Ученые Биологического института Томского государственного университета и Института биоорганической химии НАН Беларуси нашли способ эффективной защиты злаковых культур от стресса, вызванного дефицитом пресной воды. В качестве инструмента для повышения устойчивости растений к засухе биологи используют природный компонент — фитогормоны, сообщили в пресс-службе ТГУ.
«Действие засухи на растения проявляется в подавлении роста, уменьшении площади листьев, длины побегов и корней, нарушению процессов фотосинтеза, — пояснила старший научный сотрудник лаборатории биохимии и молекулярной биологии БИ ТГУ Лилия Коломейчук. — Стоит отметить, что, помимо засухи, дефицит воды проявляется и при других стрессовых воздействиях, например, высоких и низких температурах или загрязнении почвы».
Для защиты сельхозкультур от повреждающих факторов биологи используют стероидные фитогормоны — брассиностероиды, играющие жизненно важную роль в регулировании различных физиологических процессов. Этот вид гормонов выступает как адаптоген и повышает сопротивляемость растений к широкому спектру вредных воздействий.
«Действие брассиностероидов на растения является видоспецифичным и для эффективного использования требует подробного изучения. Кроме того, влияние фитогормонов на растения зависит не только от вида самого растения, но от концентрации и способа воздействия, — объяснила Лилия Коломейчук. — В нашем исследовании впервые проведена кратковременная — двухчасовая предобработка растений ячменя несколькими представителями группы брассиностероидов. В лаборатории условия засухи можно моделировать разными способами. Мы выбрали модель эксперимента с почвенной засухой, которая наибольшим образом соответствует реальному состоянию сельскохозяйственных угодий».
Предобработка (замачивание) семян требует гораздо меньше раствора гормонов, чем полив или опрыскивание растений, потому такой способ значительно дешевле. В условиях климатических изменений и сложности орошения больших посевных площадей подобное применение биорегуляторов будет очень эффективным и актуальным. По словам ученых, предварительная обработка ячменя брассиностероидами позволила сохранить биомассу растений в условиях засухи и серьезно увеличила активность антиоксидантных ферментов. Их называют инструментом защиты растений при стрессе: супероксиддисмутазы — в семь раз, каталазы — на 36%.
Брассиностероиды, применяемые в исследовании, синтезированы в лаборатории химии стероидов Института биоорганической химии НАН Беларуси. Эти соединения экологически безопасны, поскольку аналогичны природным гормонам растений.
Исследование выполнено по совместному гранту Российского научного фонда и Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований. Результаты работы опубликованы в журнале Plants (Q1).