Ученые из Бенаресского индуистского университета в Индии определили, как с помощью растительного гормона повысить устойчивость горчицы к тепловому стрессу. Результаты исследования могут помочь аграриям Южной Азии, где урожайность этой одной из ключевых масличных культур снижается из-за аномальной жары.
В Индии и соседних странах горчицу часто высевают после сбора риса, из-за чего цветение и созревание семян приходятся на период сильной жары перед наступлением лета. Это негативно сказывается на урожае. В ходе эксперимента исследователи обработали листья восприимчивого к жаре сорта горчицы «Пуса Бахар» раствором метилжасмоната – производного растительного гормона жасмоновой кислоты. После этого они детально изучили химический состав растений, подвергнутых тепловому стрессу, сравнив обработанные образцы с контрольными.
Анализ показал, что жара нарушает обмен веществ в растениях. В их клетках накапливаются маркеры повреждений и истощаются запасы защитных соединений, в том числе антиоксидантов. Обработка метилжасмонатом кардинально меняет ситуацию. Гормон заблаговременно запускает в растении защитные механизмы: клетки начинают лучше удерживать влагу, их мембраны становятся стабильнее, активизируется система детоксикации, которая нейтрализует вредные молекулы, образующиеся при перегреве.
Исследование также позволило выявить набор молекул-биомаркеров, по которым можно быстро оценить устойчивость растения к высоким температурам. Это поможет селекционерам отбирать наиболее перспективные саженцы на ранних стадиях, не дожидаясь урожая. В краткосрочной перспективе опрыскивание посевов может стать для фермеров практическим решением для защиты урожая в критические периоды жары.
Авторы отмечают, что работа проводилась на одном сорте в контролируемых условиях, и эти результаты еще предстоит проверить в поле. Тем не менее, открытие показывает, что даже уязвимые сорта имеют скрытый потенциал к адаптации. Горчица – важнейшая масличная культура для миллионов мелких хозяйств в регионе, и по мере изменения климата проблема теплового стресса будет только обостряться.