Как помочь сельскохозяйственным культурам выжить в солёной воде: мангровые леса раскрывают ключевые клеточные особенности

от

Повышение уровня моря угрожает не только населению, но и сельскохозяйственным культурам, которые могут пострадать от увеличения объёмов солёной воды. В ответ на это исследователи стремятся повысить солеустойчивость растений.

В недавно опубликованной статье международная группа учёных сообщает об определении клеточных особенностей, которые имеют решающее значение для переноса затопления солёной водой. Это открытие потенциально открывает новые пути для создания растений, способных выживать в суровых условиях.

Исследование

Исследование, опубликованное в журнале Current Biology, посвящено мангровым деревьям — растениям, которые растут в тропических и субтропических прибрежных районах, где много солёной воды.

«Эта работа показывает, что всего несколько простых клеточных особенностей имеют решающее значение для переноса экстремальных условий, с которыми сталкиваются одни из самых своеобразных и устойчивых растений в мире», — говорит Адам Родди, доцент кафедры экологических исследований Нью-Йоркского университета и один из авторов статьи.

Способность мангров выживать в солёной воде хорошо известна. Однако было неясно, что именно в клеточном составе мангров объясняет их устойчивость в этих условиях.

Чтобы изучить этот вопрос, исследовательская группа, в которую также входили учёные из Гуансийского университета, Международного университета Флориды и Государственного университета Сан-Франциско, проанализировала 34 вида мангров и более 30 близкородственных организмов из 17 семейств растений. Анализ также учитывал эволюцию этих видов с течением времени, включая прибрежные и внутренние виды.

Результаты показали, что по сравнению со своими родственниками из внутренних районов у мангров необычно маленькие клетки и более толстые клеточные стенки, что вместе обеспечивает большую механическую прочность, необходимую для переноса солёной воды, а также предотвращает увядание. Более конкретно, виды, способные жить в солёных прибрежных средах обитания, неоднократно развивали более мелкие и более прочные клетки.

«Мангровые леса известны тем, что демонстрируют разнообразные и сложные адаптации к затоплению солёной водой, такие как исключение больших объёмов соли из своих тканей или даже поглощение соли с последующим её выделением», — объясняет соавтор Гуо-Фэн Цзян из Гуансийского университета. «Хотя каждая из этих адаптаций интересна, изучение разнообразия биоразнообразия часто показывает, что природа предлагает простые решения сложных задач».

«Эти результаты также указывают на перспективную стратегию для создания солеустойчивых растений: манипулирование размером клеток и свойствами клеточных стенок», — добавляет Родди.

Предоставлено: Нью-Йоркский университет

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте