Невидимая борьба: как растения вычисляют сильных конкурентов и подстраивают свой рост

Летучие органические соединения (ЛОС) — это химические вещества на основе углерода, которые легко испаряются в воздух, вырабатываются растениями для коммуникации с травоядными животными, опылителями и даже другими растениями. Они также отвечают за широкий спектр ароматов растений и часто используются в производстве парфюмерии, косметики, продуктов питания и чистящих средств.

Чтобы лучше понять роль этих летучих органических соединений, выделяемых здоровыми растениями, исследователи провели два лабораторных эксперимента с использованием трех различных сортов ячменя (Hordeum vulgare), имеющих разные сроки созревания «Fairytale», «Luhkas» и «Salome» и разные профили летучих органических соединений.

Ячмень — одна из важнейших зерновых культур в мире, поэтому понимание того, как он растет, защищается и взаимодействует с соседними растениями, имеет непосредственное практическое значение для сельского хозяйства.

Как ЛОС регулирует рост растений

Исследователи обнаружили, что воздействие различных профилей ЛОС вызывало изменения в общей биомассе растений, в то время как ЛОС от растений со схожими темпами роста оказывали незначительное влияние.

Растения адаптировали свой рост к конкурентному давлению, сигнализируемому запахом соседа: они росли быстрее, когда находились рядом с быстрорастущим соседом, и медленнее, когда находились рядом с медленнорастущим. Этот эффект наблюдался во всех частях растения: листьях, стеблях и корнях

Генетический анализ показал, что эти изменения биомассы были связаны с изменениями в процессах роста и защиты. Сдвиги в сторону медленнорастущего профиля ЛОС сорта Fairytale были связаны с повышением экспрессии генов стрессового ответа, которые помогают защитить от травоядных животных, и снижением экспрессии генов клеточного транспорта и репликации ДНК, тогда как противоположная картина наблюдалась при сдвигах в сторону быстрорастущего профиля ЛОС сорта Salome.

В ходе исследования также было установлено, что к летучим органическим соединениям, наиболее тесно связанным с этими сигналами роста, относятся бензилнитрил, линалоол и октаналь, которые отвечают за широкий спектр знаковых цветочных ароматов, таких как лаванда и цитрусовые, а также за более металлические и землистые запахи.

Изучение процесса роста помогает понять механизмы защиты растений для адаптации к переменным условиям окружающей среды и вредным организмам. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят исследования по изучению устойчивости сортов экономически значимых растений-хозяев к возбудителям карантинных бактериальных и вирусных болезней растений.

Источник: Volatiles released by undamaged plants mediate the adaptive growth strategies in neighbors, Journal of Experimental Botany (2026). On bioRxiv: DOI: 10.1101/2025.08.15.670058

Рекомендуем по теме

Ученые создали высокоурожайный сорт риса с низким гликемическим индексом

5 июня, 2026

Городское освещение продлевает период активности комаров

4 июня, 2026

Секрет вечного букета: ученые нашли способ остановить увядание цветов

3 июня, 2026

Вышел в свет новый номер журнала «Фитосанитария. Карантин растений» №2 (27) 2026

2 июня, 2026

Японские генетики заявили о победе над главным вирусом томатов

2 июня, 2026