Ученые доказали: гормон сна может спасти растения от загрязнений
Биологи ТГУ тестируют возможности гормона сна – мелатонина – для защиты сельскохозяйственных культур от холода, засухи, засоления, биопатогенов и прочих повреждающих факторов. Исследования уже показали, что мелатонин повышает стрессоустойчивость растений, усиливая эффективность их антиоксидантной системы. Это свойство делает его перспективным для разработки и применения в агропромышленном комплексе новых биотехнологий.
Мелатонин – довольно «молодой гормон». Он был обнаружен в растениях только в конце прошлого века – в 1995 году. Спустя более чем двадцать лет, в 2018, ученые открыли первый рецептор мелатонина. Поэтому экспериментировать с гормоном сна как с инструментом для защиты растений исследователи начали лишь несколько лет назад. Ученые уже установили, что мелатонин демонстрирует антиоксидантный, иммуностимулирующий и антистрессорный эффект не только у людей, но и у растений. Это делает его перспективным для решения проблемы загрязнения почв и растений.
Исполнитель проекта, аспирантка кафедры физиологии растений, биотехнологий и биоинформатики БИ ТГУ Елена Данилова
Большой проблемой для сельского хозяйства является высокая концентрация тяжелых металлов в почвах. Так происходит из-за выбросов промышленных предприятий, использования удобрений и неправильной очистки сточных вод. Часто зерновые, являющиеся одними из самых востребованных сельскохозяйственных растений, подвергаются негативному воздействию избыточного содержания металлов в почве.
В рамках проекта РФФИ ученые ТГУ тестируют защитный потенциал мелатонина на двух наиболее популярных сельхозкультурах – ячмене и картофеле, обрабатывая их водным раствором фитомелатонина. После биологи исследуют отклик растения, оценивая морфологические показатели, состояние и функциональную активность фотосинтетического аппарата, реакцию на нарушение жизни клетки активными формами кислорода и количество влаги. Эксперименты показывают, что эффективность мелатонина проявляется не только при длительном воздействии, но и при кратковременном. В будущем это позволит снизить трудоемкость и себестоимость технологии применения препаратов в агропромышленном комплексе.