Внутренний ритм растений пшеницы

Новое исследование, опубликованное в New Phytologist, показывает, что суточные ритмы пшеницы могут дать представление о содержании питательных веществ в растении и его жизненном цикле. Это открытие может улучшить сельскохозяйственное производство и устойчивость культур в условиях меняющегося климата.

Основные выводы исследования

Исследование, проведённое под руководством Университета Мельбурна, показало, что, подобно людям, суточные ритмы австралийской пшеницы различаются между сортами и ускоряются с возрастом. Это может оказать значительное влияние на регуляцию биологических процессов.

Хронокультура и сельскохозяйственное производство

Исследователи проверили, может ли внутренний ритм пшеницы влиять на аспекты здоровья и производства сельскохозяйственных культур. Они предполагают, что результаты могут внести вклад в развивающуюся научную концепцию, называемую хронокультурой, которая использует понимание биологических ритмов растений для улучшения сельскохозяйственного производства.

Измерение времени старения листьев

Ключевой частью исследования было измерение времени старения листьев у растений пшеницы, что является естественным процессом старения, при котором питательные вещества из листьев перераспределяются в развивающиеся зёрна.

Ассоциации профессор Майк Хэйдон из Школы биологических наук Университета Мельбурна заявил, что была обнаружена тесная связь между суточными ритмами пшеницы, временем старения и содержанием питательных веществ в зерне.

«Из этого мы предлагаем, что, измеряя суточные ритмы у сортов пшеницы, мы можем оценить скорость жизненного цикла растения», — сказал профессор Хэйдон.

«Наши выводы говорят нам о том, что небольшие изменения во внутренних ритмах растений пшеницы могут иметь последствия для качества зерна».

Неподходящие биологические «часовые механизмы»

Интересно, что исследователи обнаружили доказательства того, что «биологические часы» внутри некоторых растений пшеницы могут быть не оптимально адаптированы к условиям их выращивания.

«Некоторые сорта пшеницы могут испытывать то, что мы можем эффективно назвать хроническим джетлагом для растений, что, как вы можете себе представить, будет иметь негативные последствия для здоровья и производства сельскохозяйственных культур», — сказал профессор Хэйдон.

Биологические «часовые механизмы» растений

Суточные часы растений контролируют не только старение и цветение, но также участвуют в реакции на стресс, фотосинтез и метаболизм.

Доктор Кристофер Бакли из Университета Мельбурна сказал, что хронокультура имеет множество потенциальных применений, особенно в условиях изменения климата.

«Повышение глобальных температур сделает некоторые из мировых регионов, пригодных для сельского хозяйства, непригодными, в то время как другие регионы, в свою очередь, могут стать более подходящими для роста. В обоих случаях характеристики окружающей среды меняются, и именно здесь хронокультура может быть полезной», — сказал доктор Бакли.

«Увеличение научных знаний о том, как функционируют суточные часы у растений, может помочь селекционерам быстрее создавать сорта, которые лучше адаптированы для выращивания в разных широтах».

Цель исследования

Команда надеется не только расширить научные знания о растениях пшеницы, но и заложить основу для более устойчивых и продуктивных культур в условиях неопределённого климатического будущего.

Исследователи сейчас изучают более широкий набор сортов пшеницы на предмет суточных ритмов и сельскохозяйственных признаков, чтобы определить наиболее важные гены, лежащие в основе этой изменчивости.

«Из этих разнообразных растений мы надеемся найти новые источники вариаций в суточных ритмах, которые селекционеры могли бы использовать для разработки культур, способных поддерживать свою урожайность в условиях изменения климата», — сказал профессор Хэйдон.

Предоставлено Университетом Мельбурна.

Источник