Как растения используют сахар в формировании корней

В то время как животные получают сахар вместе с пищей, растения продуцируют глюкозу в ходе фотосинтеза, преобразуя воду и углекислый газ. Она синтезируется в листьях, после чего через флоэму поступает в корни и другие части растения, где происходит активный рост. Ярче всего этот процесс происходит в разгар вегетационного периода. К осени растение накапливает сахара в корнях, клубнях или луковицах и использует запасы в начале сезона, пока новых листьев еще нет.

Иными словами, глюкоза используется в качестве «топлива» для жизнедеятельности или служит материалом для синтеза более сложных органических веществ. В частности, как недавно выяснили сотрудники Гейдельберксого университета, глюкоза задействована в образовании боковых корней — одном из важнейших процессов в растении.

Чтобы выяснить, какую роль играет глюкоза в формировании корней, исследовательская группа изучила метаболизм растения Arabidopsis thaliana на клеточном уровне. Наблюдения показали, что растение продуцирует боковые корни только тогда, когда в первичной образовательной ткани (перицикле) расщепляется глюкоза и потребляются углеводы. Этот процесс контролируется ферментом, известным как мишень рапамицина, или TOR. Его активность регулируется взаимодействием гормонов роста (напрмиер, ауксина) и питательных веществ — сахаров. Когда активируется рост корней, TOR контролирует, достаточно ли сахара для этого процесса. Если глюкозы недостаточно, фермент блокирует трансляцию генов, отвечающих за рост и деление клеток. Отмечается, что этот механизм работает как для главных, так и для придаточных корней.

С ролью сахара в растениях связаны рекомендации по поливу растений подслащенной водой. Этот способ применяют, чтобы простимулировать рост, а также в ходе подготовки к зиме. Однако концентрация такого раствора должна быть небольшой, чтобы не навредить растениям и не создать условий для размножения бактерий и грибов.