Биологи ТГУ научились защищать растения от накопления тяжелых металлов

Ученые ТГУ обнаружили, что фитогормоны брассиностероиды способны препятствовать накоплению тяжелых металлов в растениях. Кроме того, они усиливают интенсивность фотосинтеза в темноте и способствуют повышению урожайности, сообщается на сайте вуза.

Брассиностероиды — это гормоны, которые отвечают за нормальное функционирование иммунной системы растения, особенно в неблагоприятных условиях — при пониженных температурах, избытке влаги и засухе, болезнях, действии пестицидов и других.

Сегодня известно более 70 различных стероидных гормонов, однако хорошо изучен и используется для создания биостимуляторов только один. За последнее время ученые ТГУ апробировали еще 10 таких фитогормонов. В ходе исследований новых соединений биорегуляторы тестируют на разных культурах и выясняют, какие из свойств можно использовать для защиты растений. Одной из таких характеристик является способность брассиностероидов препятствовать накоплению растениями тяжелых металлов, присутствие которых делает продукт токсичным.

«В ходе проведения серии экспериментов с картофелем и рапсом результаты показали, что даже самая низкая использованная нами концентрация брассиностероидов — 10^-12 М — обеспечивает растениям хороший защитный эффект. В частности, фитогормоны защищают растения от накопления свинца и меди. В настоящее время мы выясняем, как именно брассиностероиды блокируют поступление тяжелых металлов в клетки растения», — рассказывает доцент кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ Марина Ефимова.

Наряду с этим фитогормоны усиливают интенсивность фотосинтеза в условиях недостаточной освещенности. Они не способны заменить дневной свет, но могут повысить урожайность растений при его нехватке.

Полученные данные были использованы учеными для разработки прайминга — нового способа защиты растений. Эта кратковременная обработка семян раствором брассиностероидов позволяет растениям обеспечить запас прочности на «черный день». Но даже если экстремальных условий не наступит, положительный эффект все равно проявится — в виде повышения урожайности.

Раствор также можно использовать для обработки посевов, причем на один гектар достаточно одного миллиграмма биорегулятора. В 2017 году полевые эксперименты проводились в Томской, Кемеровской и Новосибирской областях. Предобработка посадочного материала фитогормонами увеличила количество здоровых клубней и их массу.