Повреждение одного корня способно вызвать быструю реакцию в соседних тканях растения. Такой механизм ученые обнаружили в экспериментах с резуховидкой Таля (Arabidopsis thaliana), сообщает Earth.com.
Команда Вюрцбургского университета во главе с Ангель Бодон наносила молодым корням повреждения тонкими стеклянными инструментами и наблюдала за электрической активностью отдельных клеток. При небольшой ране напряжение менялось примерно на 49 милливольт, а при более серьезной — на 91 милливольт. В первом случае эффект угасал примерно за 22 секунды, тогда как во втором сохранялся около 118 секунд.
Электрическая реакция распространялась по корневой системе значительно быстрее кальциевой: исследователи получили значения около 74,7 мм/с и 0,00259 мм/с соответственно. При этом небольшое повреждение удавалось зарегистрировать на расстоянии примерно 2 мм, а более крупное — до 5 мм от места травмы.
Ключевую роль в передаче предупреждения может играть изменение давления внутри растительных клеток. После прокола оно резко снижается. Ученые воспроизвели такой эффект без механической травмы, обработав корень концентрированным раствором сорбитола. Этого оказалось достаточно для появления электрической и кальциевой реакции.
Распознавать изменение давления соседним корням помогает белок MCA1. При его отсутствии электрический ответ уменьшался примерно до 38% от обычного уровня. Удаление OSCA1, напротив, не приводило к аналогичному результату, поэтому в механизме, вероятно, участвуют и другие чувствительные к давлению белки.
Дополнительное усиление сигнала связано с глутаматом и каналами GLR3.3 и GLR3.6. У растений без этих двух каналов реакция в соседнем корне составляла около 41% от ожидаемой. Серия кальциевых импульсов также временно снижала чувствительность системы к последующему воздействию глутамата.
В отличие от надземных частей растения, под землей предупреждение остается сравнительно локальным. По мере удаления от поврежденного участка его сила быстро уменьшается. Через пять часов после травмирования одного корня в соседних усиливалась активность процессов, связанных с этиленом и жасмонатом — гормонами, участвующими в стрессовых реакциях растений.
