У растений есть план на все времена года

Многие растения должны избегать цветения осенью – даже при благоприятных условиях – иначе они погибнут зимой. Однако механизм этого процесса так и не был до конца ясен. В статье, опубликованной в журнале Cell Systems, ученые, похоже, нашли решение загадки.

Чтобы цвести весной, растениям нужно почувствовать это время года. Такой процесс называется яровизацией. Но как растения воспринимают жизненно важную информацию, такую ​​как температура, чтобы согласовать цветение с временами года?

До сих пор многие исследователи считали, что колебания месячной, суточной, почасовой температуры обнаруживаются небольшим количеством «датчиков» на теле растения. Но новое исследование, проведенное Центром Джона Иннеса, показывает, что чтобы различать времена года, цветущие растения анализируют множество параметров окружающей среды.

«На первый взгляд это может показаться удивительным открытием, однако в ретроспективе это очень разумный эволюционный ход, – комментирует свое исследование доктор Ри Антониу-Куруниоти. – Биохимические реакции чувствительны к температуре. Однако теория о том, что чувствительность ко времени года определяют несколько специализированных датчиков, предполагает, что температурная чувствительность всех остальных биохимических процессов должна игнорироваться. С другой стороны, мы не исключаем совместной работы всех этих механизмов: надежность биологической системы таким образом повышается в разы.»

Команда ученых разработала прогнозную математическую модель измерения температуры для ключевого регулятора цветения. Эта модель может использоваться в сочетании с климатическими прогнозами, чтобы предугадать, как растения изменят свое цветение в будущем. В этом исследовании команда сотрудничала с группами из Швеции, чтобы протестировать модель на образцах растений, выращенных на полевых участках в Швеции и Норвиче. После некоторой корректировки модель показала высокую сходимость с результатами реальных исследований. Однако, работа проводилась лишь для одного вида растений – Резуховидки Таля.

Дальнейшая работа будет включать корректировку модели для сельскохозяйственных культур и интеграцию ее в существующие модели прогнозирования урожая для фермеров и селекционеров. Команда будет работать с специалистами по моделированию климата, чтобы точнее прогнозировать температуры среды, в которой будут произрастать растения в будущем.