Как корни растений проходят через плотную почву ^{CEFR B2}

Уплотнение почвы стало серьёзной проблемой для сельского хозяйства: тяжёлая техника сжимает землю, а засуха, связанная с изменением климата, ещё больше ухудшает условия для растений. Группа исследователей объяснила, как корни меняют структуру, чтобы протискиваться через плотную почву; результаты опубликованы в журнале Nature.

Учёные показали, что корень использует простое инженерное правило, позволяющее не изгибаться при продвижении в плотный материал. Лабораторные эксперименты продемонстрировали, что корни набухают и укрепляют наружную оболочку. Такое сочетание делает корень более жёстким и позволяет ему работать как биологическая клинья. Bipin Pandey сравнил это с трубой: больший диаметр и прочная наружная стенка лучше противостоят изгибу при вдавливании в плотный материал.

Исследователи определили клеточные и молекулярные этапы, лежащие в основе этих изменений и обнаружили, что повышение уровня определённого белка — транскрипционного фактора — улучшает способность корней проникать в уплотнённую почву. Основные доказательства были получены на опытах с рисом, однако части механизма найдены и у Arabidopsis, далёкого от риса эволюционно, что указывает на возможную универсальность принципа.

Команда также выявила множество дополнительных транскрипционных факторов, которые, по‑видимому, регулируют синтез целлюлозы и могут влиять на форму и структуру растений. Исследователи считают, что эти открытия откроют новые пути в селекции культур и помогут создавать растения, лучше приспособленные к почвам, уплотнённым техникой или засухой, что поддержит устойчивое сельское хозяйство.

• Shanghai Jiao Tong University
• The University of Nottingham
• Universidad Argentina de la Empresa
• The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Zhejiang University