Ученые Японии обнаружили гормон, стимулирующий растение добывать азот

Исследователи из Нагойского университета обнаружили, что в ответ на потребность листьев в азоте растения вырабатывают гормон, который перемещается от листьев к корням, чтобы стимулировать поглощение азота из почвы, сообщает 9 апреля Nature Communications.

Гормон вырабатывается в листьях, когда им не хватает азота, и действует как сигнал, который регулирует потребность и поступление азота между побегом растения и корнем.

Азот является важным питательным веществом для роста растений и очень важен для растениеводства. Однако часто используется слишком много азотных удобрений, что приводит к загрязнению окружающей среды и росту цен на продукты питания. Что, если бы можно было заставить растения более эффективно регулировать свое потребление азота?

Исследователи из Нагойского университета нашли ключ к этому.

«Усиливая выработку этого гормона, растения могли бы более эффективно поглощать азотные питательные вещества, что в конечном итоге может свести к минимуму использование удобрений», — отметил профессор в университете Нагоя Йошикацу Мацубаяси.

Корни растений поглощают из почвы азотные питательные вещества в форме нитратов — сколько азота нужно растению, зависит от стадии роста побега. Чем крупнее и многочисленнее листья и стебли, тем больше азота требуется растению.

Исследовательская группа изучала, как корни растений ощущают потребность в азоте в побегах. Предыдущее исследование с использованием растения под названием Arabidopsis (более известное как тресс-кале) показало, что определенные гормоны, называемые C-терминальным кодируемым пептидом, которые модулируют связь между истощенными азотом корнями через листья.

В новом исследовании профессор Мацубаяси и его коллеги также сосредоточились на этих гормонах Arabidopsis, анализируя каждую из их функций и, таким образом, идентифицируя пептид, который может сильно стимулировать абсорбцию азота. Пептид присутствовал в венах листьев и быстро продуцировался в больших количествах, когда в листьях не хватало азота и двигался одновременно от побега к корням.

Напротив, исследователи продемонстрировали, что на растениях, где пептид был разрушен, листья были небольшими даже в более поздний период роста, когда побегу требуется много азота.

«Это означает, что растение не может расти должным образом без этого пептида, показывая, что пептид является сигналом, который регулирует баланс спроса и предложения между листьями и корнями. Наши результаты показывают, что растения чувствуют и адаптируются к меняющимся условиям», — сказал профессор.