Интересные лайфхаки для работы по дому и на даче

Как растения узнают о конце зимы

К концу холодов в растениях накапливается достаточно нужных белков, помогающих расцвести.

В наших широтах растения начинают цвести весной. Но как они узнают, что зима кончилась и началась весна? Вероятно, растения понимают, что стало теплее, но тут важно не просто почувствовать тепло – оно должно быть стабильным, то есть не оттепель в середине зимы, а настоящая весна. С другой стороны, известно, что ускорить цветение можно, длительное время подержав растение на холоду – это называется яровизацией, или вернализацией.


Молекулярно-генетический аппарат, управляющий цветением, отчасти известен. Ген FLC подавляет цветение – но при низкой температуре FLC малоактивен, и он остаётся малоактивным, когда начинается тепло. Другой ген, VIN3, подавляет работу FLC и, следовательно, стимулирует цветение. Синтез белка VIN3 на холоду постепенно усиливается, так что именно с помощью VIN3 растение может оценить длительность холодного периода. Когда долгий холод заканчивается, накопленный VIN3 помогает расцвести. Однако в этой схеме чего-то не хватает.

Чего именно не хватает, описывают в Nature сотрудники Центра Джона Иннеса. С помощью мутантных растений Arabidopsis thaliana они выяснили, что активность VIN3 зависит от генов NTL8 и NTL14 – оба активируют ген VIN3. Сосредоточившись на гене NTL8, исследователи решили изучить, как его активность зависит от температуры. Как мы помним, генетическая информация с гена сначала копируется в молекулу РНК, а на РНК уже синтезируется белок. Оказалось, что уровень РНК в растительных клетках остаётся всё время примерно одним и тем же, но уровень белка на холоду возрастает. Все белки не только синтезируются, но и расщепляются со временем. Так что белка в клетке может становиться больше не потому, что его много синтезируется, и не потому, что в клетке много его РНК, а потому, что он медленно расщепляется.


Можно предположить, что активатора цветения NTL8 становится больше в холодных условиях потому, что в холодных условиях он медленнее расщепляется. Но оказалось, что белок NTL8 одинаково стабилен что в тепле, что в холоде. Дело было в другом – концентрация NTL8 зависела от роста растения.

На холоду растения не только не цветут, но и растут медленнее, чем в тепле. Медленнее растут – значит, их клетки медленнее делятся. В тепле клетки делятся быстрее, и быстрее делят между собой насинтезированный белок. Из-за активного деления клеток белка NTL8 в них становится всё меньше, ведь синтезируется его столько же, сколько и всегда. В холодных условиях клетки делятся медленнее, и потому белок может накопиться.

Авторы работы построили математическую модель, которая описывала уровень NTL8 в зависимости от темпов роста. По этой модели выходило, что NTL8 можно накопить и в тепле, просто ограничив рост растения, что вполне подтвердилось в экспериментах. Накапливаясь в клетках, NTL8 помогает накапливаться VIN3, другому активатору цветения. А VIN3 постепенно всё сильнее подавляет ген FLC, который цветение запрещает. В конце концов FLC перестаёт действовать и растение расцветает. Это случается, когда становится уже тепло, и клетки начинают быстро делиться. Белок NTL8 в них оказывается разбавленным, он перестаёт в должной мере стимулировать ген VIN3, а тот перестаёт в должной мере подавлять ген FLC – и FLC снова запрещает цветение.

То есть холод и тепло управляют цветением не сами, а через рост. За долгий холодный период, пока клетки делятся слабо, в растении накапливаются активаторы цветения, которые срабатывают с наступлением тепла. И потом цветение заканчивается потому, что клетки стали активно делиться и активаторы цветения из-за этого перестали действовать. Если говорить о сельском хозяйстве, то, искусственно тормозя или активируя рост, можно добиться того или иного желаемого эффекта – в зависимости от того, что вы хотите от растения.

Впрочем, как замечает портал Nature, цветение – не единственное, что зависит от роста и концентрации белков. Такой механизм, когда какие-то молекулярные регуляторы разбавляются при делении клеток, вообще активно используется в тканях растений (и не только растений); соответственно, используя его в своих целях, нужно помнить о многообразии физиологических процессов, в которых этот механизм участвует.


Источник: Как растения узнают о конце зимы
Опубликовал:
Теги: Важно Зима весна растение

Комментарии (2)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Igor Zupko
Слишком сложно написано, не каждый поймет.
А если разобраться, то полная фигня.
--
Вот к примеру давайте разберемся, почему на холоде картошка становится сладкой:
Крахмал не сладкий... но под воздействием ферментов расщепляется и образует сладкие глюкозу и фруктозу (для простоты в дальнейшем буду писать "сахар"). Причем процесс этот идет всегда.
Живые клетки потребляют сахара, но если очень холодно, то клетки замирают и перестают потреблять сахар... он накапливается, клубень становится сладким.
Возможно там участвуют какие то ферменты и гены... но для понимания сути процесса моего объяснения вполне достаточно, если только вы не профессионал биохимик и не собираетесь в этот процесс вмешаться.
--
Очевидно нечто подобное происходит и в остальных частях растения.
Холод подавляет деятельность клеток и что то там накапливается... какие то ферменты, но я полагаю что все можно объяснить куда проще, все так же как и в картошке, в растении накапливаются сахара, почки получают избыточное питание и зацветают.
Не секрет что березовый сок можно собирать и летом, и осенью, но он не сладкий.
Так же как и в картошке длительный холод привел к накоплению сахаров.
Но вполне возможно что накапливается не только сахар.
--
Ясное дело что если зима была слишком короткой, то сахара не успели накопится и почки не спешат просыпаться.
--
И я не буду говорить о всех растениях, я знаю про клубнику (правильнее говорить "садовая земляника"... но у нас её все называют клубникой, что в корне неправильно, но все уже привыкли.).
У клубники цветочные почки закладываются осенью, при снижении температуры.
Если осень короткая, то ни каких почек образоваться не успевает, и какой бы зима не была, весной просто нечему будет зацвести.
Цветением рулит не зима, а осень...
--
И тогда чего ж там понаписано в статье?
А фигня крутонаучная...
эдуард хамидулин
А ржу, Витя. прям лайк. Буквы и слова знакомые, по отдельности понятные, но прям вот понимаю что, что то не то. ))))
Написать комментарий:
Напишите ответ :
Как выглядят анчар, мандрагора и другие таинственные растения из книг
Как выглядят анчар, мандрагора и другие таинственные растения из книг
3
Все о работе руками 08:00 23 апр 2024
5 лучших автомобилей для русской зимы
5 лучших автомобилей для русской зимы
2
Авто-Тема 16:28 22 дек 2023
Машины для русской зимы: теплые, надежные, устойчивые
Машины для русской зимы: теплые, надежные, устойчивые
16
Авто-Тема 15:36 22 янв 2022
За какие комнатные растения на подоконнике вас могут оштрафовать?
За какие комнатные растения на подоконнике вас могут оштрафовать?
4
Все о работе руками 12:01 14 фев 2024
Что нужно проверить в автомобиле перед наступлением зимы
Что нужно проверить в автомобиле перед наступлением зимы
0
Авто-Тема 05:45 08 окт 2021
Никому не советую сажать эти растения на даче – проблем будет раз в 5 больше, чем пользы
Никому не советую сажать эти растения на даче – проблем будет раз в 5 больше, чем пользы
1
Все о работе руками 13:01 14 ноя 2023
Начали сбываться прогнозы Жириновского, сделанные им ещё в конце 90-х
Начали сбываться прогнозы Жириновского, сделанные им ещё в конце 90-х
117
Ваши новости 19:01 29 дек 2021
Гордон: Украинцы будут плакать, когда узнают, кто стоял за майданом
Гордон: Украинцы будут плакать, когда узнают, кто стоял за майданом
7
Ваши новости 11:01 23 янв 2018
Неизвестный подвиг «безымянного» красноармейца в конце июня 1941 года
Неизвестный подвиг «безымянного» красноармейца в конце июня 1941 года
14
Мужской журнал 10:00 02 май 2021
Не в прополку, а в тарелку – первые съедобные дикорастущие растения
Не в прополку, а в тарелку – первые съедобные дикорастущие растения
3
Все о работе руками 08:01 19 апр 2023
Что с чем нельзя сажать: несовместимые растения, шпаргалка для садовода
Что с чем нельзя сажать: несовместимые растения, шпаргалка для садовода
0
Все о работе руками 08:00 16 июн 2023
Непрекращающиеся дожди в саду: как спасти растения от переувлажнения?
Непрекращающиеся дожди в саду: как спасти растения от переувлажнения?
0
Все о работе руками 06:01 22 сен 2023

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства