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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Молекула забвения 17.11.2017 Если у вас никак не получается забыть какую-то неприятность, возможно, у вас в мозге просто не хватает нейромедиатора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). Исследователи из Кембриджа, Университета Юты и Университета Гранады поставили следующий нейропсихологический эксперимент: молодым людям предлагали сыграть в простую игру - следить за тем, какого цвета фигуры появляются на экране, и нажимать в зависимости от цвета фигуры правую или левую кнопку на специальном пульте. Поначалу участники эксперимента нажимали и нажимали на кнопки до тех пор, пока у них это не становилось полностью автоматическим действием. Затем правила менялись: если вдруг человек одновременно с картинкой слышал звук, он не должен был ничего нажимать. Теперь выполнять задание становилось сложнее, и некоторые, услышав звуковой сигнал, не успевали затормозить свои пальцы и все-таки нажимали на кнопку - так, как делали это много раз. Некоторым же, напротив, удавалось быстро усвоить новые правила, так что они на звук реагировали правильно. Очевидно, здесь нужно было забыть, что при появлении фигуры на экране нужно обязательно нажать кнопку, и, как оказалось, быстрее всех это получалось у тех, у кого в гиппокампе было много гамма-аминомасляной кислоты. Участники эксперимента, естественно, прикладывали все усилия, чтобы забыть про ненужное действие, но, повторим, хорошо получалось забывать только у тех, у кого в гиппокампе было много ГАМК. За активностью гиппокампа следили с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Но про то или иное вещество посредством фМРТ узнать нельзя - томография всего лишь показывает, как работают разные мозговые зоны. Однако авторы работы вместе с фМРТ использовали разновидность метода ядерного магнитного резонанса, который и помог оценить количество ГАМК прямо в живом человеческом мозге. Гиппокамп считается одним из главных центров памяти, а в нем, как и во всех других мозговых центрах, есть нейроны торможения, задача которых - отключать активность всевозможных нервных цепочек. Нейроны торможения используют для передачи сигналов именно ГАМК, так что понятно, почему у некоторых людей не получалось забыть о том, что нужно всегда нажимать кнопку: нейроны торможения из-за недостатка своего нейромедиатора никак не могли заставить замолчать те нейронные цепи, которые помнили исходные условия задачи. Для здоровой психики важно не только уметь запоминать, но и уметь забывать. Перестройка памяти необходима для обучения - мы уже как-то писали о том, что для того, чтобы что-то запомнить, нужно что-то забыть. Более того, считается, что многие психические расстройства, вплоть до шизофрении, связаны в том числе с тем, что мозг помнит слишком много. Из ненужной информации появляются навязчивые мысли, которые могут стать причиной постоянной тревоги, депрессии, галлюцинаций и т. д.; собственно, исследования мозга больных шизофренией показали, что у них при жизни были проблемы как раз с нейронами торможения в гиппокампе. И идея лекарства, которое действовало бы на такие нейроны, помогая нам забывать, в свете новых результатов выглядит не только актуальной, но и вполне реальной.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026