Группа исследователей получила представление о генетических процессах, лежащих в основе того, как растения распознают сумерки, и о роли, которую сумерки играют в росте растений.
«Мы получили удивительные результаты: сумерки оказывают очень существенное влияние на ключевые сельскохозяйственные характеристики, такие как время цветения и рост», — говорит Р. Глен Уриг, доцент кафедры биологических наук.
Для исследования ученые имитировали условия сумерек в контролируемой камере роста и следили за реакцией растения Arabidopsis, модельного растения и родственника канолы. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Они подвергали растения воздействию постепенно увеличивающейся продолжительности сумерек (от 0 до 90 минут) и отметили, что растения вырастали крупнее, имели больше цветов и больше биомассы при 30-минутных сумерках по сравнению с более короткими или более длинными сумерками. Это открытие имеет невероятные перспективы для сельскохозяйственной селекции и выращивания садовых растений, говорит Ухриг.
Выращиваемые в поле культуры можно вывести так, чтобы они лучше реагировали на сумеречные условия, адаптируя время сбора урожая и увеличивая урожайность — проблема, с которой сталкивается мировое сельское хозяйство в условиях меняющегося климата. Для вертикального земледелия или садоводческих теплиц изменения условий освещения с учетом сумерек могут дать аналогичные положительные результаты и повысить урожайность, отмечает он.
На протяжении десятилетий считалось, что фотопериод (период времени в течение дня, в течение которого растение подвергается воздействию света) и температура являются двумя ключевыми переменными окружающей среды, влияющими на рост растений, но о влиянии сумерек было известно немного из-за технических ограничений: не было возможности достаточно точно смоделировать условия сумерек, чтобы получить точные данные.
Достижения в области технологий означают, что теперь можно изучать сумерки как переменную окружающей среды. Уриг и его команда использовали оборудование от G2V Optics для создания шестиполосных светодиодных «рецептов» (определенных комбинаций длин волн и интенсивности света) с полностью программируемой интенсивностью света в камере роста.
«Мы хотели понять, как растения реагируют на сумерки, которые по сути представляют собой усиление света утром и ослабление света вечером, чтобы увидеть, как это влияет на их рост и развитие», - говорят ученые.
Исследователи измеряли растения, делая снимки с помощью камеры верхнего расположения и обрабатывая их с помощью программного обеспечения для анализа изображений, чтобы проанализировать их рост с течением времени, а также с помощью ряда современных инструментов молекулярного анализа.
Как объясняет Ухриг, в сумерках у растений происходят два ключевых процесса — обнаружение света и фотосинтез. Сначала происходит обнаружение света, и когда достигается определенная интенсивность света, это запускает фотосинтез. В то время как растения вырастали больше и цвели больше в ответ на условия сумерек, созданные для исследования, эти показатели роста немного по-разному реагировали на разное время экспозиции, что позволяет предположить, что сумерки оказывают комплексное влияние на рост и развитие растений.
«Мы считаем, что именно здесь вступают в действие сумерки и разделяют способность растения воспринимать свет, которая может быть больше связана с периодом цветения, от фотосинтеза, который больше связан с ростом», - пояснили ученые.
Они дополнительно изучили молекулярные механизмы , лежащие в основе наблюдаемых реакций, изучив линию растений с дефицитом генов и измененными циркадными часами. «Рост и развитие растений на самом высоком уровне регулируются циркадными часами», — объясняет Уриг. «В этот сумеречный период происходит что-то невероятно интересное, чего ранее не наблюдалось».
CNeuro: Неврологами обнаружено неожиданное влияние кофеина на мозг
Исследователями из Римского биомедицинского кампуса организовано исследование, позволившее выяснить, что кофеин изменяет функционал электрической тормозной системы мозга. Это механизм, помогающий нервной системе в подавлении лишних двигательных сигналов в ответ на …
В Молдавии обнаружена скифская гробница возрастом 2300 лет
В ходе спасательных раскопок недалеко от села Гура Бикулуй в Молдавии было обнаружено скифское захоронение возрастом 2300 лет, которое до сих пор хранит свои тайны. Внутри подземной гробницы археологи обнаружили…
Находка ископаемых в Эфиопии переписывает историю происхождения человека
Ископаемые находки из Эфиопии переосмысливают одну из важнейших историй человечества. Вместо четкого пути от обезьяноподобных предков к современным людям, данные с месторождения Леди-Герару указывают на гораздо более сложную и захватывающую…
Пожар на промобъектах в Нижегородской области и 273 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за прошедшую ночь перехватили и уничтожили 273 украинских беспилотника над российскими регионами, акваториями Черного и Азовского морей, сообщили в Минобороны РФ. Пожар произошел на двух промышленных объектах в…
ФСБ: жителя Краснодара задержали за подготовку поджога на железной дороге
Сотрудники ФСБ задержали жителя Краснодара по подозрению в подготовке поджога объекта энергообеспечения железной дороги по заданию куратора с Украины. Об этом сообщили в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России. "В…
В МВД сообщили о предотвращении 52 нападений на учебные организации с начала года
52 нападения на учебные организации предотвращено с начала 2026 года в 29 регионах России. Об этом на пленарном заседании XX Всероссийского специализированного форума "Антитеррор" сообщил заместитель начальника ГУ по противодействию…
Литва привлекла внимание своим «истошным лаем» на Калининград
«Им нужно поддерживать особый статус "самых крутых парней", хотя бы на словах», – так эксперты объяс...
Подтверждена идея, что люди произошли от предков, ходивших на костяшках пальцев
Человек — единственный примат, который постоянно ходит прямо, — адаптация, которая освободила наши р...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".