Ученые нашли гормоны растений для создания засухоустойчивых культур

Засуха — серьезная угроза для глобальной продовольственной безопасности, это один из основных абиотических стрессоров, который за последнее десятилетие привел к значительным потерям урожая сельскохозяйственных культур на сумму около 30 млрд долларов. Учитывая к 2050 году увеличение численности населения до 10 млрд человек и серьезное истощение запасов пресной воды, разработка засухоустойчивых культур имеет первостепенное значение.

Для доступа к запасам воды в почве растения используют корневую систему. В условиях засухи часто вода истощается в верхнем слое почвы и остается доступной только в глубоких подпочвенных слоях. Абсцизовая кислота играет важную роль в адаптации растений к таким сложным условиям. Согласно результатам исследования, она изменяет углы роста корней, позволяя растениям проникать в более глубокие слои почвы для доступа к запасам воды.

Исследователи установили, что абсцизовая кислота способствует выработке ауксина, который усиливает гравитропизм корней, позволяя им в условиях засухи расти под более крутыми углами. Эксперименты показали, что растения с генетическими мутациями, блокирующими выработку абсцизовой кислоты, имеют меньшие углы и разветвление корней по сравнению с нормальными растениями. Эти дефекты были связаны с низким уровнем ауксина в корнях. Добавив ауксин извне, исследователи восстановили нормальный рост корней у экспериментальных растений, показав, что ауксин играет ключевую роль в этом процессе.

Идентичные результаты были получены для риса и кукурузы, что позволяет предположить, что данный механизм одинаков для всех зерновых культур.

Поиск путей решения проблемы продовольственной безопасности крайне важен: чем лучше понимание механизмов, контролирующих рост растений, тем реальнее разработка систем, которые помогут растениям справиться с этой проблемой и повысить урожайность сельскохозяйственных культур во время засухи.

Значительное снижение урожайности, а также гибель зерновых культур возможна при использовании семенного материала, зараженного карантинными и особо опасными фитопатогенами. Аккредитованные испытательные лаборатории Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») проводят широкий спектр тестов на выявление различных фитопатогенов. Весь семенной материал, прошедший исследование в лабораториях ФГБУ «ВНИИКР», свободен от карантинных вредных организмов и может быть безопасно использован.

Источник: Yali Xiong et al, ABA-auxin cascade regulates crop root angle in response to drought, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2024.12.003