Суббота 18 апреля 2026 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые выяснили, как кремний обеспечивает устойчивость растений


Ученые выяснили, как кремний обеспечивает устойчивость растений

Пятница, 24 Января 2025 00:44

Кремний (Si) является одним из самых распространенных элементов на Земле, в больших количествах содержится в почве. Хотя Si не является необходимым для наземных растений, многие растения, такие как рис и злаки, используют Si для разработки мощных защитных механизмов от различных экологических стрессов.

 

Si накапливается в листьях и надземных органах растений в виде аморфного кремнезема (SiO 2), который обеспечивает защиту от патогенов, травоядных и экологических проблем, таких как засуха. Понимание процессов, посредством которых растения управляют этим полезным элементом, может повысить устойчивость и производительность сельскохозяйственных культур, особенно в условиях изменения климата.

 

В недавнем исследовании группа исследователей под руководством Наоки Ямаджи из Института растениеводства и ресурсов Университета Окаямы, Япония, обнаружила ключевой сигнальный белок Shoot-Silicon-Signal (SSS), который регулирует поглощение, распределение и накопление Si в рисе и других злаках. Их исследование было сосредоточено на Oryza sativa, сорте риса, известном своим высоким накоплением Si, и в значительной степени зависящем от Si для здорового роста и производительности.

 

Команда состояла из Намики Митани-Уэно и Цзянь Фэн Ма из Института растениеводства и ресурсов Университета Окаямы, Япония. Это исследование, опубликованное в Nature Communications, проливает свет на эволюцию SSS в рисовых культурах как защитного механизма.

 

«Мы изучали питание растений Si и выявили несколько переносчиков Si для поглощения, распределения и накопления Si. Теперь мы исследовали сигнальный белок», - говорит Ямаджи.

 

SSS — необычайно исключительный гомолог флоригена, гормона, регулирующего цветение растений. В то время как флориген играет роль в развитии растений, SSS играет решающую роль в регуляции Si. Исследователи обнаружили, что при наличии Si уровень белка SSS в растении падает, сигнализируя растению о необходимости соответствующим образом скорректировать потребление Si. Они использовали сорт риса дикого типа (встречающийся в природе), модифицированные (мутировавшие) клеточные линии гена SSS и трансгенную клеточную линию риса, содержащую гены белка SSS и зеленого флуоресцентного белка.

 

Команда использовала многочисленные биотехнологические достижения для создания мутированных и трансгенных клеточных линий. Затем они провели различные анализы экспрессии гена SSS и присутствия белка SSS в различных частях растения.

 

У растений риса с мутировавшим геном SSS поглощение Si корнями было значительно снижено, что привело к снижению урожайности зерна. Это подчеркивает важную роль SSS в регуляции поглощения и накопления Si. Кроме того, ученые обнаружили, что в листьях ген SSS экспрессируется во флоэме — ткани, которая помогает транспортировать пищу в растениях.

 

Результаты имеют захватывающие последствия для сельского хозяйства. Используя белок SSS в качестве маркера, ученые могут лучше оценить потребности растения в Si и, следовательно, оптимизировать удобрение Si. Это может привести к получению более устойчивых культур, которые лучше подготовлены к преодолению экологических стрессов, в конечном итоге повышая производительность и устойчивость сельского хозяйства.

 

«Накопление Si в растениях смягчает различные биотические и абиотические стрессы. Поэтому оптимизация Si делает культуры более стрессоустойчивыми. Это способствует производительности и устойчивости сельского хозяйства», - подчеркивает Ямаджи.

 

Накопление и регулирование Si также помогают растению адаптироваться к условиям окружающей среды. Хотя Si не считается необходимым элементом для роста растений, исследование доказывает его незаменимую роль как адаптивного элемента.

 

«Это открытие открывает новые возможности для улучшения управления Si в сельскохозяйственных культурах, особенно в регионах, где доступность Si в почве снижена из-за возделывания. Лучше понимая, как растения регулируют Si, мы можем разрабатывать более эффективные стратегии удобрения и повышать устойчивость сельскохозяйственных культур во всем мире», - говорит Ямаджи.

 

Поскольку изменение климата продолжает угрожать стабильности сельского хозяйства, улучшение управления Si может стать ключевой стратегией для обеспечения более устойчивого снабжения продовольствием.

 

«Si — это не просто элемент, который накапливают растения, это адаптивный инструмент, который помогает им процветать и выживать. Используя силу Si, мы можем помочь обеспечить более устойчивое и продуктивное сельскохозяйственное будущее», - заключает Ямаджи.

 
 

 
 
Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Читайте также
4000-летние клинописные таблички подтверждают существование царя Гильгамеша 4000-летние клинописные таблички подтверждают существование царя Гильгамеша Спустя более века после того, как Национальный музей Дании начал собирать обширную коллекцию глиняных табличек с надписями, относящихся к древнейшим цивилизациям Ближнего Востока, группа исследователей наконец-то смогла полностью проанализировать, идентифицировать…
Создано антитело, побеждающее вирус, которым инфицированы 95% людей в мире Создано антитело, побеждающее вирус, которым инфицированы 95% людей в мире Группой ученых из Онкологического центра Фреда Хатча сделан шаг к разработке основ терапии против вируса Эпштейна — Барр, которым инфицированы порядка 95% людей в мире. Он коррелирован с развитием нескольких…
Молчание Вселенной попытались объяснить частой гибелью цивилизаций Молчание Вселенной попытались объяснить частой гибелью цивилизаций Парадокс Ферми давно не даёт покоя учёным, да и многим людям, интересующимся наукой. Почему мы не видим следов разумной жизни в космосе, если в теории она может быть весьма распространённой?…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 258 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 258 украинских БПЛА Российские средства ПВО за ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ 258 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи (с 20:00 мск 17 апреля до…
В Оренбургской области задержали убившего полицейского и ранившего еще троих В Оренбургской области задержали убившего полицейского и ранившего еще троих Правоохранители задержали мужчину, который оказал вооруженное сопротивление полицейским при задержании, в результате чего убил одного из них, еще троих ранил. Об этом сообщила официальный представитель МВД России Ирина Волк. "В…
Володин: в мае в Госдуме намерены принять закон об ужесточении контроля за мигрантами Володин: в мае в Госдуме намерены принять закон об ужесточении контроля за мигрантами Несколько законодательных инициатив, направленных на совершенствование миграционной политики, находятся на рассмотрении в Госдуме в настоящее время. Об этом сообщил председатель палаты парламента Вячеслав Володин. "В настоящее время выдворение в качестве…
Тема дня
Кишинев решился на антироссийский выпад в Приднестровье Кишинев решился на антироссийский выпад в Приднестровье

Кишинев объявил персонами нон грата нескольких членов командования оперативной группы российских вой...

Фото
Почему собаки наклоняют голову, слушая человека, пытаются понять учёные Почему собаки наклоняют голову, слушая человека, пытаются понять учёные

Многие собаки наклоняют голову, когда люди с ними разговаривают. Со стороны этот жест смотрится мило...

Опрос

Через месяц после начала войны в Иране на чьей стороне преимущество?

 

Анекдот дня

Март - блины, апрель - куличи, май - шашлыки... и куда, скажите, мне втиснуть эту вашу диету?!

Еще »

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.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

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)".