Венгерские ученые выяснили, что способность кукурузы переносить засоление почвы зависит от того, сколько света растение получало в предшествующий период похолодания. Оказалось, что условия освещения во время привыкания к холоду системно перепрограммируют метаболизм растения и определяют его реакцию на другие стрессы.
Сотрудники Центра сельскохозяйственных исследований HUN-REN в Венгрии поставили эксперимент с молодыми растениями кукурузы. Сначала сеянцы три дня выдерживали при умеренно низкой температуре в 15°C. Одну группу растений при этом держали при нормальном освещении, другую – в условиях слабой освещенности. Затем растения помещали либо в условия сильного холода (5°C), либо в солевой раствор.
Анализ показал, что растения, привыкавшие к холоду при достаточном свете, иначе реагировали на последующее засоление. Их фотосинтетический аппарат активировал защитные механизмы, хотя его эффективность при этом несколько снижалась. Гены, отвечающие за реакцию на стресс, в листьях, стеблях и корнях начинали работать иначе, но согласованно.
Ученые также зафиксировали, что от света во время холодовой адаптации зависит, где именно в растении будет накапливаться стрессовый гормон абсцизовая кислота. У растений из группы с хорошим освещением он концентрировался в листьях и стеблях, а у тех, что были в тени, – в корнях. Похожим образом различалось и то, как растение накапливало сахара, аминокислоты и другие метаболиты, помогающие справляться со стрессом.
Эти выводы важны для селекции. Знания о том, как предыдущие условия влияют на устойчивость кукурузы, помогут создавать гибриды, приспособленные к выращиванию в северных регионах. Там посевы все чаще сталкиваются одновременно с риском заморозков и повышенной соленостью почв.