Зачем растениям медленный рост

Скорость роста растений в разные сезоны сильно отличаются. В определенный момент растения набирают массу с невероятной скоростью, а в другое время деление клеток замедляется, и рост становится совсем незначительным или вовсе прекращается.

Погодные условия играют не последнюю роль в том, как быстро будет происходить рост растительных тканей. Когда температура меняется, в растении запускаются различные процессы, помогающие ему адаптироваться. В частности, растения могут собирать данные о среде продолжительное время. Исследователи из Центра Джона Иннеса в Великобритании обнаружили механизм, который, позволяет растениям «запоминать» информацию о погодных изменениях.

Изучая, какие белки активируются в растении в зависимости от погодных условий, ученые обнаружили, что белок VIN3, уровни которого повышаются при похолодании, стал вырабатываться даже в теплую погоду. Причиной такого необычного явления стала мутация в белке-регуляторе NTL8, который и отвечал за выработку VIN3.

Проследив за активностью NTL8 и построив математическую модель, ученые выяснили, что на выработку этого белка влияет не что иное, как скорость роста. Как только погода теплеет, рост ускоряется, и по мере деления клеток количество NTL8 снижается. И наоборот, при похолодании растения растут медленнее, из-за чего концентрация NTL8 повышается, и он накапливается в тканях. Это навело ученых на мысль, что такая связь не случайна.

Продолжая опыт, исследователи изменили темпы роста растений с помощью гормонов, чтобы пронаблюдать, как изменится концентрация NTL8. При воздействии гиббереллина, который стимулирует рост тканей, уровень NTL8 понижался, как и ожидалось. Когда они добавили гормон, подавляющий рост, уровень NTL8 вырос во всем растении.

Смысл такого механизма, предполагают исследователи, в том, что изменение содержания NTL8 формирует у растения «память» о температурных изменениях, которые помогают ему приспособиться к меняющимся условиям. И для этого важны не только моменты, когда растение активно растет и развивается, но и периоды замедленного роста.