Учёные из Хэнаньского сельскохозяйственного университета в Чжэнчжоу (Китай) определили молекулярный механизм, который мешает древовидным пионам нормально расти в контейнерах. Это открытие может решить давнюю проблему в декоративном садоводстве: пионы, выращиваемые в горшках, часто отстают в росте, а их бутоны увядают, не раскрывшись.
Причина – в замкнутом пространстве контейнера корневая система не может полноценно снабжать сахарозой все части растения, от стеблей до развивающихся бутонов. Сахароза, которая синтезируется в листьях, служит основным источником энергии для роста. Когда она хуже транспортируется, растение слабеет.
Исследователи сосредоточились на гене PsSUT1, который отвечает за перенос сахарозы внутри пиона. Они выяснили, что работу этого гена контролирует абсцизовая кислота – растительный гормон, который участвует в реакции на стресс и регулирует обмен веществ. Гормон активирует группу белков-регуляторов, которые, в свою очередь, «включают» ген PsSUT1.
Этот механизм наиболее активен в черешках листьев – ключевых узлах, через которые сахароза поступает из листьев в другие части растения. Эксперименты показали, что обработка пионов абсцизовой кислотой усиливает работу гена PsSUT1 примерно в пять раз, что ускоряет транспорт сахаров.
Чтобы подтвердить выводы, учёные провели опыты на других растениях. Они внедрили один из управляющих белков пиона, PsABF7, в геном резуховидки Таля. Модифицированные растения оказались заметно крупнее и выносливее контрольных образцов. Анализ показал, что сахароза в них более эффективно перемещалась из листьев в стебли и семенные коробочки, что и стимулировало рост.
Результаты исследования открывают два практических направления. Селекционеры могут использовать ген PsABF7 как маркер для выведения сортов пионов, приспособленных к выращиванию в контейнерах. Агрономы, в свою очередь, могут разработать новые методы подкормки растений, сочетая гормональную обработку с внесением сахаров, чтобы компенсировать дефицит питания в питомниках.