Исследователи из Музея естественной истории Дании и Департамента наук о растениях и окружающей среде Копенгагенского университета в сотрудничестве с исследователями из Королевского ботанического сада Кью в Англии продемонстрировали, что некоторые виды алоэ мельчают или даже больше. с научной точки зрения - сложить - их клеточные стенки вместе. При этом растения сохраняют ресурсы во время засухи. При этом изменяется углеводный (полисахаридный) состав их клеточных стенок. Результаты только что были опубликованы в журнале Plant, Cell and Environment.
Наши результаты связывают изменения в углеводном составе со способностью растения алоэ справляться с длительными периодами засухи. Очень важно, что мы понимаем физиологические механизмы, которые позволяют определенным растениям выживать в экстремальных условиях из-за изменения климата. и возможность резких климатических колебаний», - говорит биолог растений Луиза Исагер Аль из Музея естественной истории Дании.
Полезные генетические признаки
Большинство суккулентов могут выжить в районах, подверженных более коротким или длительным периодам засухи. Эта способность сделала суккуленты популярными в качестве комнатных растений. Алоэ вера, наряду с другими видами алоэ, имеет особую ткань в середине листьев, известную как гидронхима. Эта ткань обладает хорошо развитой способностью контролировать содержание воды в листьях.
Один из механизмов, который используют суккуленты для защиты от засухи, заключается в том, что их клеточные стенки складываются вместе во время обезвоживания и снова разворачиваются, когда вода становится доступной. Уникальный состав углеводов в клеточных стенках и внутри клеток гидронхимы частично отвечает за способность этих растений регулировать и удерживать воду. Эта черта может быть передана другим растениям.
«Я могу представить, что, идентифицируя и понимая генетические механизмы, позволяющие видам алоэ складывать и разворачивать свои клеточные стенки, мы сможем интегрировать аналогичные механизмы в сельскохозяйственные культуры, чтобы сделать их более устойчивыми к изменению климата», - говорит Луиза. Исагер Ахл.
Фиолетовая линия показывает клеточную стенку Алоэ Вера, когда она обезвожена и свернута.
Нижняя половина показывает клеточную стенку Алоэ Вера, когда она увлажнена.
Результаты, основанные на наблюдениях 100-летней давности
Первые описания видов суккулентных растений со складчатыми клеточными стенками были сделаны немецким ботаником в конце 19 века. Его наблюдения были дополнительно исследованы другим немецким ботаником в начале 20 века. С тех пор немногие исследователи углубились в механизмы, лежащие в основе складывания клеточной стенки. Только Луиза Исагер Аль и Йозеф Мравец задались вопросом, может ли быть корреляция между изменениями, которые они наблюдали в составе углеводов, и складками клеточных стенок. Вместе они начали изучать состав углеводов в растениях алоэ как до, так и после засухи.
Способность выдерживать засуху за счет адаптации клеточных стенок также обнаружена у других суккулентов, но изменения в углеводном составе алоэ в связи с засухой ранее у алоэ не исследовались. Уникальное сотрудничество между ботаниками и Химики-углеводы в этом проекте позволили нам лучше понять состав и функции этих углеводов по отношению к способности этих растений бороться с засухой», - говорит Луиза Исагер Аль.