» » Как растительные корни пробиваются сквозь твёрдую почву

Как растительные корни пробиваются сквозь твёрдую почву

Проходить сквозь твёрдую землю корням помогает особый «проходческий щит», делающий их прочнее и гибче.

Как растительные корни пробиваются сквозь твёрдую почву
(Иллюстрация: ifong / Depositphotos)
Как растительные корни пробиваются сквозь твёрдую почву
Срез корней с многослойной склеренхимой (MCS) и без неё. (фото: Hannah Schneider / Penn State) ‹ › Открыть в полном размере

Растениям тяжело расти на плотной почве: в верхних слоях не хватает воды и воздуха, а пробиться в нижние слои, где вода есть, корни не могут. Однако некоторые растения с этой проблемой справляются – благодаря особому строению корней.

Как известно, растительные клетки окружены клеточной стенкой, один из главных компонентов которой – это лигнин, сложный полимер, добавляющий клеточной стенке прочности. Можно предположить, что в корнях растений, которые хорошо растут на твёрдой почве, содержится больше лигнина. Сотрудники Университета штата Пенсильвания экспериментировали с несколькими сортами пшеницы и кукурузы: по геному сортов было видно, у кого лигнина синтезируется больше, а у кого меньше. Растения выращивали на почвах разной плотности, в одном случае эксперимент ставили на природе, а в другом случае – в теплице.

Пшеница и кукуруза росли на плотных и рыхлых почвах больше месяца, после чего у них измеряли длину корней и общую биомассу. Кроме того, строение корней изучали с помощью специальной лазерной томографии. Всё это сопоставляли с растительными генами. Оказалось, что у более «пробивных» разновидностей пшеницы и кукурузы на корнях есть особая структура – MCS, multiseriate cortical sclerenchyma, что можно перевести как «многослойная кортикальная склеренхима».

Склеренхимой называют механическую ткань, которая образована клетками с очень толстой одревесневшей оболочкой, причём живое содержимое клеток часто отмирает. Она служит опорой растению, и найти её можно в стеблях, корнях, черешках листьев и т. д. То, что нашли в корнях пшеницы и кукурузы – особая разновидность склеренхимы, которая выглядит как плотно упакованные слои мелких клеток, располагающиеся прямо под поверхностью корня. Отчасти это можно сравнить с проходческим щитом, который используют для рытья подземных тоннелей.

Одетые в MCS корни действительно содержат больше лигнина, они прочнее и одновременно эластичнее, чем корни без MCS. Поэтому прорастают они глубже, дотягиваясь до воды в более глубоких слоях почвы, и потому растения с такими корнями лучше растут. В статье в PNAS говорится, что кукурузные корни с этой склеренхимой прорастают в плотную почву на 22% глубже, а само растение наращивает на 39% больше биомассы.

Способность формировать склеренхимный «проходческий щит» на своих корнях есть только у 30–50% сортов кукурузы, пшеницы и ячменя. Вполне возможно, что такая способность есть не только у злаков, но и у других культурных растений. И очевидно, что эту особенность нужно учитывать, когда выбираешь, какой сорт посеять на той или иной почве.

По материалам Phys.org

09 февраль 2021 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Грибы помогают растениям бороться с тлёй

Микроскопические грибки, живущие в корнях растений, усиливают их защиту от насекомых-вредителей.

Дорожные соли мешают жить растениям и планктону

Противогололёдные реагенты с солями убивают планктонных рачков и тормозят рост корней у растений.

Ученые установили последовательность геномов двух видов инжира и осы-опылителя

Международная группа ученых из Китая, Тайваня и США успешно секвенировала и проанализи

Как климатические изменения влияют на урожайность риса, пшеницы и кукурузы?

В 2018 году на страницах научного журнала Nature Plants Monday были опубликованы результаты исследования с неутешительным прогнозом. Изучив влияние постепенного повышения температуры нашей планеты на

В тропическом лесу нашли новый антибиотик

Ученые обнаружили в почве тропического леса противомикробное вещество, вырабатываемое обитающей там бактерией. Соединение поможет защитить растения и людей от опасных бактерий....

Микрокартофель

На этом фото, занявшем первое место на конкурсе 2017 CommBeBiz Bioeconomy Photo Competition, вы видите картофель, выращенный из культуры клеток...
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Совпадения с разницей в сто лет: Авраам Линкольн и Джон КеннедиКак Чайковский у царя 3000 рублей взаймы взялШевалье-девицаПерсонажи классического искусства в современных реалияхНемного «умной одежды»Как появилось выражение «остаться с носом»?Психолог Джон Готтман о секрете удачных отношенийЗнали, что ракеты в России существовали уже 200 лет назад?