Дослідники Національного університету Чоннам (Південна Корея) ідентифікували ключовий молекулярний «перемикач», який допомагає рослинам швидко адаптуватися до холодового стресу.
Відкриття може стати основою для створення культур із підвищеною морозостійкістю та стабільною продуктивністю за умов кліматичної нестабільності.
Як працює механізм
Вчені встановили, що різке зниження температури запускає швидке перепрограмування гормональної сигналізації рослин:
- холод активує деградацію білків Aux/IAA, які зазвичай пригнічують ріст;
- після їх руйнування вивільняються регулятори ARF7 та ARF19;
- ці фактори активують ген CRF3, який відповідає за перебудову архітектури кореневої системи;
- паралельно холод стимулює сигналізацію цитокінінів, що індукує CRF2;
- гени CRF2 і CRF3 разом формують єдиний модуль відповіді на холод, інтегруючи зовнішній стрес і внутрішні програми росту.
У результаті рослина змінює розвиток коренів, що підвищує її виживання та здатність поглинати поживні речовини в холодних ґрунтах.
Чому це важливо для агровиробництва
Раптові весняні похолодання особливо небезпечні для сходів і молодих рослин. Виявлений механізм пояснює, як культури можуть швидко реагувати на мороз, не просто уповільнюючи ріст, а активно перебудовуючи його.
Практичні перспективи відкриття:
- селекція культур із кращим приживленням у холодному ґрунті;
- стабільніший розвиток кореневої системи на ранніх етапах;
- ефективніше поглинання елементів живлення;
- потенційне зменшення потреби в добривах;
- підвищення врожайності в умовах нестабільної погоди.
Подальші можливості
Науковці зазначають, що шлях CRF2/CRF3–ARF–Aux/IAA може бути використаний у:
- точній селекції;
- геномному редагуванні (CRISPR);
- розробці біостимуляторів або синтетичних молекул для захисту розсади під час холодових стресів.
У перспективі наступних 10 років це відкриття може стати фундаментом для створення кліматично стійких сільськогосподарських культур, адаптованих до різких температурних коливань.
За матеріалами Chonnam National University
