Ученые установили причины устойчивости роз к засолению почвы

Засоление почвы – серьезная проблема, влияющая на рост растений и урожайность культур во всем мире. Розы, в значительной степени зависящие от орошения, особенно уязвимы к солевому стрессу, который снижает их продуктивность и качество.

Этилен, один из ключевых фитогормонов, играет важнейшую роль в реакции растений на стресс, однако его механизмы регулирования солеустойчивости до конца не изучены.

Ученые Китайского сельскохозяйственного университета и Шэньчжэньского политехнического университета провели исследование, в котором выяснили, как богатый триптофаном сенсорный белок (TSPO) в розах разрушает рецептор этилена ETHYLENE RESPONSE 3 (RhETR3) для повышения солеустойчивости.

В условиях солевого стресса у роз наблюдается TSPO-опосредованная деградация RhETR3, что приводило к увеличению выработки этилена. Этот процесс усилил экспрессию генов, вовлеченных в солеустойчивость, что, в свою очередь, увеличило производство фактора ответа на этилен RhERF98. Эта реакция способствовала распаду активных форм кислорода, повышая общую устойчивость растений к солевому стрессу.

Подавление RhETR3 привело к повышению солеустойчивости растений розы, а подавление RhTSPO – к повышению чувствительности к засолению. Исследования по сверхэкспрессии подтвердили, что роль RhTSPO в стимулировании деградации RhETR3 имеет решающее значение для механизма солеустойчивости.

Исследование подчеркивает сложные механизмы передачи сигнала этилена и его влияние на реакцию растений на стресс.

Результаты исследования дают ценное представление о сигнальном пути этилена и его критической роли в повышении солеустойчивости роз, открывают новые возможности для разработки растений, способных произрастать в засоленной среде, что важно для устойчивого сельского хозяйства. Манипулируя модулем RhETR3-RhTSPO, селекционеры потенциально могут создавать растения, которые сохраняют продуктивность даже в условиях засоления, способствуя продовольственной безопасности и экологической устойчивости.

На продуктивность и качество роз также влияет зараженность посадочного материала возбудителями болезней. В аккредитованных лабораториях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ ВНИИКР) исследуют посадочный и семенной материал на наличие фитопатогенов по оригинальным методикам, разработанным в научных подразделениях учреждения.

Источник: Qingcui Zhao et al, TSPO-induced degradation of the ethylene receptor RhETR3 promotes salt tolerance in rose (Rosa hybrida), Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae040