Как да отгледаме нисък и дебел разсад, и растения, които да са по-издържливи на стрес
В природата растенията са предизвикани от ураганни ветрове, силни дъждове и атаки на тревопасни животни, в допълнение към много други тежки механични смущении, които могат да застрашат оцеляването на растенията. В резултат на това, в продължение на много години на еволюция, растенията са развили много чувствителни механизми, чрез които могат да реагират дори на фини стимули, като допир.
Какво е това и защо тази дума е толкова дълга? Тигмоморфогенезата е неочакваното явление на предизвикани от допир промени в растежа и развитието на растенията. Думата, първоначално измислена от Марк Джафе, който провежда пионерска работа върху феномена, произлиза от три гръцки корена, „thigma“ за допир, „morphe“ за форма и „genesis“ за произход или поколение.
Фигура 1 илюстрира последствията от допирната стимулация на растения Arabidopsis: отляво са недокоснати растения като контрола, а отдясно са растения, които са били докосвани два пъти на ден през целия им живот. Основните характеристики на тигмоморфогенезата, тоест по-къс, по-компактен модел на растеж, са очевидни в стимулираните от допир растения вдясно.
Какво друго е изненадващо за тигмоморфогенезата? Тигмоморфогенетичните растения Arabidopsis натрупват високи нива на жасмонатния защитен хормон, който активира защитата на растенията срещу насекоми и гъбички. По този начин простото повтарящо се докосване стимулиране прави Arabidopsis по-устойчив срещу хищничество на насекоми и гъбична инфекция. Може би докосването на пълзящо насекомо предупреждава за възможна атака на тревопасни животни. По същия начин вятърът, който може да разпръсне гъбични спори, може да активира защитните реакции на растенията в случай, че се срещнат гъбични спори. Може ли реакцията на растението да се използва за подобряване на земеделските практики? Интригуващо е, че японските фермери са използвали механично третиране на растенията от векове. Методът мугифуми включва фермерите, които целенасочено стъпват върху разсад от пшеница и ечемик, за да укрепят корените, да скъсят височината на стъблото и да подобрят добива.
Продължителният механичен стрес от дни до седмици кулминира в клетъчни промени, които укрепват растителната архитектура, което води до тигмоморфогенеза. Активирането на множество сигнални пътища регулира механично причинената толерантност към множество биотични и абиотични стресове. Появяващите се доказателства показват, че продължителната механична стимулация може да повиши генната проява и основна резистентност към болести при последваща среща с патогени. Фенотипите на тигмоморфогенезата могат да се запазят през целия растеж след продължителната стимулация, чрез паметта за соматичния стрес.
Коментари