​Группа ученых из России и Германии исследовала влияние салициловой кислоты на рост растений. Выяснилось, что при слабых концентрациях вещество помогает подготовиться к неблагоприятным условиям. Результаты работы опубликованы в Plant Physiology.

Растения вырабатывают природный аналог аспирина самостоятельно, в качестве ответа на стресс (например, на заражение возбудителями болезней). Собственно, открывший салициловую кислоту итальянский химик Рафаэль Пириа сначала выделил ее из ивовой коры и лишь затем сумел синтезировать в лаборатории.
 
Салициловую кислоту активно используют в агротехнологии, например, в качестве регулятора роста для пшеницы. Для этого практикуется предпосевное замачивание семян или опрыскивание всходов. Независимо от способа обработки, она способствует увеличению высоты стебля, длины колоса, а также количества и массы семян с колоса (два последних параметра определяют продуктивность растений).
 
При этом, будь то внешняя обработка или ответ на стресс самого растения, обычно речь идет о высокой концентрации кислоты и о надземной части растения. Выяснить, что произойдет в случае заметного снижения концентрации и как салициловая кислота действует на корень растения, и было целью совместного исследовательского проекта. Экспериментальная часть работ проводилась силами сотрудников Университета Фрайбурга (Германия), а обработку и анализ полученной информации, в том числе компьютерный анализ изображений и математическое моделирование, осуществляли ученые ФИЦ «Институт цитологии и генетики» и Новосибирского государственного университета.
 
«Оказалось, что у салициловой кислоты в корне двоякая функция: при высоких концентрациях этот фитогормон выступает как стрессовый сигнал, который останавливает развитие, а при низких, напротив — регулирует морфогенез», — рассказала заведующая сектором системной биологии морфогенеза растений ФИЦ ИЦиГ СО РАН, старший научный сотрудник лабораторией компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ кандидат биологических наук Виктория Владимировна Миронова.
 
В частности, исследователи установили, что снижение концентрации кислоты в десять раз при обработке растения значительно стимулирует рост придаточных корней, одновременно останавливая рост основного стержня. Одновременно с этим увеличивается количество стволовых клеток в концах корней, утолщается их наружный слой (эндодермис). Такие изменения, считают ученые, являются, своего рода, подготовительными мерами «на черный день»: растение воспринимает обработку кислотой в слабой концентрации как предупреждение о надвигающейся угрозе и начинает готовиться ее пережить. 
 
«В естественных условиях подобное поведение наблюдается иногда у взрослых растений, но никто не замечал этого на проростках», — отметила Виктория Миронова.
 
В этом кроется потенциальное прикладное значение полученных результатов. Обработка всходов слабым раствором салициловой кислоты может стать для них своего рода «закаливанием», помогающей в дальнейшем справляться с болезнями и одновременно стимулируя их рост. Это не только послужит дополнительной защитой для будущего урожая, но и снизит затраты, поскольку для той же площади посевов потребуется в 5—10 раз меньше салициловой кислоты.
 
Одним из возможных направлений для дальнейшего развития этого проекта его участники видят изучение того, как происходит изменение типа корневой системы (от стержневой к мочковатой) в результате обработки кислотой. Очевидно, что этот адаптационный ответ на внешнюю угрозу и понимание механизма его работы будет полезным для селекции ряда сельскохозяйственных культур.

Источники

"Закаливание" молодых растений с помощью салициловой кислоты изучили российские и немецкие биологи
Наука в Сибири (sbras.info), 10/06/2019
"Закалка" для пшеницы
Академгородок (academcity.org), 10/06/2019
Ученые в Новосибирске нашли способ "закаливания" растений с помощью салициловой кислоты
ТАСС, 10/06/2019
"Закалка" для пшеницы
Seldon.News (news.myseldon.com), 10/06/2019
"Закаливание" молодых растений с помощью салициловой кислоты изучили российские и немецкие биологи
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (bionet.nsc.ru), 11/06/2019
Аспирин и пшеница - хорошая пара?
Агро XXI (agroxxi.ru), 11/06/2019
Аспирин и пшеница - хорошая пара?
Seldon.News (news.myseldon.com), 11/06/2019
Салициловую кислоту будут применять для защиты ростков и урожая
Томск.ру (tomsk.ru), 10/06/2019
Главная: Салициловую кислоту будут применять для защиты ростков и урожая
123ru.net, 10/06/2019
Главная: Салициловую кислоту будут применять для защиты ростков и урожая
Gorodskoyportal.ru/tomsk, 10/06/2019
Интернациональный коллектив биологов изучил закаливание растений при помощи "аспирина"
Новая Сибирь (newsib.net), 10/06/2019
Сибирские и немецкие ученые научились "закаливать" растения с помощью салициловой кислоты
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 10/06/2019
Двоякая функция салициловой кислоты
Сельскохозяйственные вести (agri-news.ru), 13/06/2019

Похожие новости

  • 31/01/2018

    В Новосибирской области идет разработка проекта по созданию биофармацевтического научно-инжинирингового центра

    ​Новосибирская область может стать одним из ведущих федеральных центров по развитию науки и инжиниринга в области биотехнологий — территорией, привлекательной для инвестиций в биотехнологическую индустрию.
    1073
  • 10/10/2018

    Генетики расшифруют молекулярные основы болезней сердца

    ​Ученые из новосибирского Академгородка и Эдинбурга (Великобритания) планируют найти новые биомаркеры и мишени для лекарств при сердечно-сосудистых заболеваниях, а также разработать методы прогнозирования риска болезни.
    509
  • 08/04/2019

    Начал работу координационный совет проекта «Медицинский научно-образовательный центр СО РАН» программы «Академгородок 2.0»

    ​В Федеральном исследовательском центре фундаментальной и трансляционной медицины 3 апреля 2019 года состоялось Организационное совещание Координационного Совета по проекту «Медицинский научно-образовательный центр СО РАН (включая университетскую клинику)» в рамках программы «Академгородок 2.
    166
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    889
  • 06/09/2016

    Бельгийский ученый выступит в Новосибирске с лекцией о вкладе геномных технологий в селекцию животных

    ​Приглашаем на лекцию ученого мирового уровня, профессора генетики и геномики факультета ветеринарной медицины университета г. Льеж, Бельгия, Мишеля Жоржа The impact of genomics in animal breeding (Вклад геномных технологий в селекцию животных).
    1751
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    2450
  • 22/03/2019

    Новосибирские биологи совместно с иностранными коллегами изучили общего предка коровы и кита

    ​Ученые из Англии, США, Китая и России определили все основные перестройки хромосом и геномов китопарнокопытных во всех круциальных (подверженных эволюционной трансформации участках хромосом) точках их эволюции.
    303
  • 29/06/2016

    Кровоизлияние в мозг - не приговор

    ​Каждый шестой человек с геморрагическим инсультом – кровоизлиянием в мозг, вызванным разрывом сосудов, умирает в машине скорой помощи. Риск кровоизлияния, приводящего к летальному исходу или тяжелым неврологическим последствиям, остается высоким даже после успешной операции на сосудах.
    3209
  • 13/07/2018

    Новосибирские ученые предложили создать Национальный центр генетических технологий

    ​ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» выступил с инициативой создания Национального центра генетических технологий. Как рассказал избранный директор ФИЦ ИЦиГ СО РАН член-корреспондент РАН Алексей Владимирович Кочетов, проект ЦГТ нацелен на решение сразу нескольких стратегических задач: «Прежде всего, мы хотим на одной площадке получить полный набор современных исследовательских технологий, обеспечивающий возможность фундаментального изучения генетических систем и процессов человека, животных, растений и микроорганизмов на базовых иерархических уровнях организации живых систем: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, организменном, популяционном, экосистемном».
    1090
  • 10/08/2018

    Ученые установили, что боли в спине связаны с генами и депрессией

    Коллектив ученых из России (Институт цитологии и генетики СО РАН и Новосибирский государственный университет), Великобритании, США и Нидерландов провел масштабное полногеномное исследование ассоциаций болей в пояснице и различных других состояний.
    593