В отличие от человека, растения не чувствуют боли. Однако так называемое механическое раздражение - дождь, ветер и физическое воздействие человека и животных - способствует активации защитной системы растения на биохимическом уровне. Это, в свою очередь, запускает гормон стресса, который, среди прочего, может привести к укреплению иммунной системы растения.
Новое исследование подтверждает результаты предыдущего исследования. Однако на этот раз исследователи рассмотрели молекулярные изменения в гораздо большем масштабе - по всему геному - и сосредоточились на роли и регуляции растительного гормона жасмоновой кислоты.
Исследователи обнаружили, что тысячи генов, сотни белков и многие гормоны роста подвергаются воздействию уже через десять минут после попадания воды на поверхность листа растения. Они также обнаружили невиданную ранее регуляторную сеть, которая влияет на усиление защитных гормонов растений при механической стимуляции.
Этот тип стимуляции может привести к задержке цветения растений и задержке роста. Однако теперь мы можем показать, что растение также имеет повышенный иммунный ответ на определенные патогены и что биохимические изменения растения поддаются измерению. через очень короткий промежуток времени», - говорит Оливье Ван Акен, исследователь биологии Лундского университета и руководитель исследования.
В экспериментах, проведенных в лабораторных условиях, исследователи использовали обычный распылитель для растений, установленный на мягкий спрей. Растения опрыскивали один раз с расстояния 15 сантиметров, после чего исследователи регистрировали молекулярные изменения на клеточном уровне в несколько моментов времени после обработки.
"Наши результаты показывают, что растения очень чувствительны и не нуждаются в сильном дожде, чтобы быть затронутыми и предупрежденными на биохимическом уровне", - говорит Оливье Ван Акен.
Но почему растения так сильно и быстро реагируют на капли воды? Исследовательская группа говорит, что это может быть защитный механизм. Когда идет сильный дождь, капли воды, которые отскакивают от растений, зараженных бактериями, грибками и вирусами, могут поражать здоровые растения.
«Больные листья могут действовать как катапульта и, в свою очередь, распространять более мелкие капли с патогенами на растения на расстоянии нескольких метров. Возможно, что здоровые растения рядом хотят защитить себя», - говорит Оливье Ван Акен.
Исследовательская группа говорит, что механическая стимуляция играет гораздо более значительную роль, чем считалось ранее, и что различные виды физического воздействия могут влиять на растения как положительно, так и отрицательно в зависимости от возраста растения и условий выращивания. Какое практическое применение могут иметь эти новые открытия?
В настоящее время мы изучаем старую японскую сельскохозяйственную технику, основанную на притаптывании зерен в фазе роста для достижения более обильного урожая. что может иметь серьезные последствия для сельского хозяйства в будущем», - говорит Оливье Ван Акен.