Управление порами растений

10.07.2021

Способ дистанционного управления порами на листьях растений с помощью световых импульсов нашли ученые из университета Юлия Максимилиана (JMU) Вюрцбурга.

Растения имеют маленькие поры на поверхности своих листьев, называемые устьицами. Они помогают растениям регулировать приток углекислого газа для фотосинтеза. Они также предотвращают потерю слишком большого количества вод и увядание во время засухи.

Устьичные поры окружены двумя защитными клетками. Если внутреннее давление этих клеток падает, они ослабевают и закрывают поры. Если давление повышается, клетки раздвигаются и поры расширяются. Таким образом, движения устьиц регулируются защитными клетками. Сигнальные пути в этих клетках настолько сложны, что влиять на их работу напрямую сложно.

Однако исследователям удалось сделать это, введя светочувствительный переключатель в защитные клетки табачных растений. Эта технология была заимствована из оптогенетики. Она была успешно использована в клетках животных, но применение ее в клетках растений все еще не реализовано.

Ученые использовали светочувствительный белок из водоросли Guillardia theta в качестве выключателя света, а именно анионный канал ACR1 из группы канальродопсинов. В ответ на световые импульсы переключатель воздействует на защитные клетки устьиц, они теряют внутреннее давление, ослабевают, и поры закрываются в течение 15 минут.

Получив возможность управлять порами растений, можно выращивать культуры с увеличенным количеством анионных каналов в защитных клетках. Растения, оснащенные таким образом, должны быстрее закрывать свои устьица в ответ на приближающиеся периоды жаркой погоды и, таким образом, лучше справляться с периодами засухи.

<< Назад: На 3D-принтере напечатали растягивающуюся искусственную кожу 10.07.2021

>> Вперед: Умная скакалка Hyrope 09.07.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Аллергия на вино 15.03.2011 Около восьми процентов человечества страдают аллергией на вино. Это неопасная, но довольно неприятная реакция: после рюмки вина закладывает нос и хочется чихать. Итальянский биохимик Джузеппе Пальмизано и его коллеги, проанализировав бутылку шардоне, нашли в вине три гликопротеина - соединения сахара с белком, известные как аллергены. Один из этих гликопротеинов по строению напоминает вещество, впервые выделенное из американского сорняка, вызывающего у многих сильную сенную лихорадку, - амброзии полыннолистной. Другие два известны как соединения, отвечающие за имеющуюся у некоторых аллергию на натуральный каучук и на груши. Пока неясно, смогут ли виноделы так изменить процесс производства напитков, чтобы избавиться от аллергенов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026