Нещодавно група японських дослідників застосувала методи візуалізації в реальному часі, щоб з’ясувати, як рослини отримують і реагують на ці повітряні сигнали тривоги, пише Успіх in UA.
У дослідженні Юрій Аратані та Такуя Уемура, молекулярні біологи з Університету Сайтама в Японії, та їхні колеги встановили насос для передачі сполук, що виділяються пошкодженими та ураженими комахами рослинами, їх неушкодженим сусідам, а також флуоресцентний мікроскоп для спостереження за ними.
Гусениць (Spodopteralitura) посадили на листя, зрізані з рослин томату і Arabidopsis thaliana , поширеного бур’яну сімейства гірчичних, і дослідники зобразили реакцію другої, неушкодженої, вільної від комах рослини Arabidopsis на ці сигнали небезпеки, повідомляє lenta.ua.
Ці рослини не були звичайними бур’янами: вони були генетично змінені, тому їх клітини містили біосенсор, який світився зеленим при виявленні припливу іонів кальцію. Передача сигналів кальцію – це те, що людські клітини використовують для спілкування.
Команда використовувала аналогічну техніку для вимірювання сигналів кальцію минулого року в дослідженні флуоресцентних рослин Mimosa pudica , які швидко рухають листям у відповідь на дотик, щоб уникнути хижаків.
Цього разу команда візуалізувала, як рослини реагували на купання у летючих сполуках, які рослини виділяють протягом кількох секунд після пошкодження.
Це була природна установка; Сполуки концентрувалися в пластиковій пляшці і з постійною швидкістю закачувалися в рослину-реципієнт, але це дозволило дослідникам проаналізувати, які сполуки знаходилися в гострій суміші.
Як ви можете бачити на відео вище, неушкоджені рослини голосно і чітко сприймали повідомлення своїх поранених сусідів, відповідаючи сплесками сигналів кальцію, які пробігали їх витягнутим листям.
Аналізуючи переносні повітрям сполуки, дослідники виявили, що дві сполуки під назвою Z-3-HAL і E-2-HAL індукують сигнали кальцію у арабідопсису .
Вони також визначили, які клітини першими реагують на сигнали небезпеки, оснастивши рослини Arabidopsis флуоресцентними сенсорами виключно у замикаючих, мезофільних або епідермальних клітинах.
Замикаючі клітини – це бобоподібні клітини на поверхні рослин, які утворюють продихи – маленькі пори, які відкриваються в атмосферу, коли рослини “дихають” CO 2. Клітини мезофілу являють собою внутрішню тканину листя, а епідермальні клітини – це зовнішній шар або шкірка листя рослин.
Читайте також: Вчені виявили першу рослину з ознаками інтелекту
Коли рослини Arabidopsis піддавалися впливу Z-3-HAL, клітини, що замикають, генерували сигнали кальцію протягом хвилини або близько того, після чого клітини мезофілу вловлювали повідомлення.
Більше того, попередня обробка рослин фітогормоном, який закриває продихи, значно знижує передачу сигналів кальцію, що дозволяє припустити, що продихи діють як «ніздрі» рослини.
«Ми нарешті розкрили складну історію того, коли, де і як рослини реагують на «попереджувальні повідомлення» від своїх загрозливих сусідів, що передаються повітрям. Ця ефірна комунікаційна мережа, прихована від нашого погляду, відіграє ключову роль у своєчасному захисті сусідніх заводів від неминучих загроз», — пояснив Масацугу Тойота, молекулярний біолог з Університету Сайтама в Японії і старший автор дослідження, коли дослідження було опубліковано.
Залишити відповідь