Невидимые цвета подсолнухов помогают им привлекать пчел и адаптироваться к засухе

Оказывается, подсолнух - это не просто симпатичная внешность: ультрафиолетовые цвета его цветков не только привлекают опылителей, но и помогают растению регулировать потерю воды, согласно новому исследованию Университета Британской Колумбии (UBC).

Плотное собрание желтых лепестков подсолнечника (технически это "соцветие", или собрание многих цветков) - привычное зрелище, но оно скрывает кое-что от человеческого глаза: ультрафиолетовый (УФ) узор "бычий глаз", невидимый для людей, но не для большинства насекомых, включая пчел.

Секреты подсолнуха

Давно известно, что эти узоры "бычий глаз" повышают привлекательность цветов для опылителей, увеличивая их видимость. Теперь исследователи UBC обнаружили, что те же молекулы, которые создают ультрафиолетовые узоры на подсолнухах, также участвуют в том, чтобы помочь растению реагировать на стрессы, такие как засуха или экстремальные температуры, в новой работе, опубликованной сегодня в журнале eLife, потенциально давая подсказки о том, как растения могут адаптироваться к различным климатическим условиям.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Неожиданно мы заметили, что подсолнухи, растущие в более сухом климате, имеют цветки с более крупными ультрафиолетовыми кольцами, и обнаружили, что такие цветки способны более эффективно удерживать воду. Это говорит о том, что более крупные ультрафиолетовые кольца помогают растениям адаптироваться к более сухой среде", - говорит ведущий автор исследования доктор Марко Тодеско, научный сотрудник исследовательского центра биоразнообразия и кафедры ботаники UBC.

Доктор Тодеско и его коллеги вырастили почти 2 000 диких подсолнухов двух видов в университете в 2016 и 2019 годах. Они измерили ультрафиолетовые узоры подсолнухов, проанализировали геномы растений и обнаружили, что у диких подсолнухов из разных частей Северной Америки ультрафиолетовые узоры были очень разных размеров: у одних узор был в виде тонкого кольца, а у других он покрывал весь цветок. Более крупные узоры больше посещались пчелами, что подтверждает результаты предыдущих исследований других видов растений. 

Исследователи обнаружили, что один ген, HaMYB111, отвечает за большую часть разнообразия цветочных ультрафиолетовых узоров. Этот ген контролирует производство поглощающих ультрафиолет флавоноловых соединений, которые, как известно, помогают растениям выжить в условиях различных экологических стрессов, таких как засуха или экстремальные температуры. Более крупные цветочные ультрафиолетовые узоры, содержащие больше таких соединений, могут помочь уменьшить количество испарения с подсолнечника в условиях пониженной влажности, предотвращая чрезмерную потерю воды. Во влажной и жаркой среде более мелкие ультрафиолетовые узоры, наоборот, способствовали бы испарению, сохраняя растение в прохладе и не допуская перегрева, говорят авторы.

"Таким образом, цветочные ультрафиолетовые узоры играют, по меньшей мере, двойную роль в адаптации; помимо хорошо известного эффекта по усилению опыления, они также регулируют потерю воды из цветков", - говорит старший автор исследования доктор Лорен Рисберг, профессор кафедры ботаники и исследовательского центра биоразнообразия. "Это не то, чего можно было бы ожидать от цвета цветка, и это является примером сложности и эффективности адаптации - решения двух проблем с помощью одного элемента".

Подсолнечник выращивают для различных целей, включая производство подсолнечного масла, оборот которого в 2020 году составит около 20 миллиардов долларов США. Это исследование может помочь пополнить знания о том, как привлечь опылителей, потенциально повышая урожайность, говорит доктор Тодеско. "Эта работа также помогает нам понять, как подсолнечник, а в перспективе и другие растения, лучше адаптируются к различным районам или температурам, что может быть важно в условиях потепления климата".

Исследователи также хотят лучше понять, как HaMYB111 регулирует размер ультрафиолетовых узоров, и более детально изучить, как эти формы влияют на физиологию растений, а также исследовать, как именно соединения флавонола влияют на потерю воды. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet