Песах Бенсон • 8 вересня 2026 року
Єрусалим, 8 вересня 2026 року (TPS-IL) — Ізраїльські вчені виявили раніше невирішену систему, регульовану кальцієм, яка допомагає насінню рослин контролювати потенційно шкідливу сіль до того, як воно з'явиться з ґрунту, надаючи нове розуміння того, як рослини підтримують мінеральний баланс, необхідний для проростання в солоних умовах.
Ці висновки можуть зрештою допомогти розробити культури, краще пристосовані до проростання в солоних ґрунтах. Виявивши систему, яка допомагає молодим рослинам підтримувати баланс між натрієм і калієм, дослідження може допомогти вченим вивести або генетично модифікувати культури з підвищеною стійкістю до солі.
Солоність ґрунту є серйозною глобальною сільськогосподарською проблемою. За даними Продовольчої та сільськогосподарської організації Об'єднаних Націй, майже 1,4 мільярда гектарів земель у всьому світі вже уражені сіллю, включаючи 10% як зрошуваних, так і богарних орних земель.
Дослідження, очолюване доктором Дороном Школьніком з Єврейського університету в Єрусалимі, виявило, що сигналізація кальцію допомагає координувати три білки — CAMTA6, PP2C49 та HKT1;1 — під час проростання насіння під впливом сольового стресу.
Цей баланс є вирішальним. Рослинам потрібен калій для належного функціонування їхніх клітин, тоді як надлишок натрію може перешкоджати цим функціям. Сіль також ускладнює поглинання води насінням.
Деякі ґрунти є природно солоними, але сільське господарство може погіршити проблему. Коли поля багаторазово зрошуються, вода випаровується, залишаючи розчинену сіль. Посуха, поганий дренаж та потрапляння морської води в прибережні ґрунтові води також можуть призвести до накопичення солі на сільськогосподарських угіддях.
«Проростання насіння — це надзвичайно вразлива стадія в житті рослини, і сіль може порушити мінеральний баланс, необхідний молодій рослині ще до того, як вона з'явиться з ґрунту», — сказав Школьнік. «Те, що ми починаємо розкривати, — це система контролю, що стоїть за цією реакцією».
Дослідники вивчали *Arabidopsis thaliana*, невелику рослину з родини гірчичних, яка широко використовується в рослинних дослідженнях. Вони виявили, що ці три білки є частиною мережі регулювання, чутливої до кальцію, яка контролює баланс натрію та калію в рослині.
Система також організована по-різному в різних частинах зародка. Сольовий стрес активує CAMTA6 на краях зародкових листків, відомих як сім'ядолі, тоді як кальцій стимулює HKT1;1 у зародковому корені, або зародковому корінці. CAMTA6 також регулює PP2C49, який, у свою чергу, впливає на HKT1;1.
Підвищення проростання
Дослідники протестували цей шлях за допомогою сангінарину, природної сполуки, отриманої з рослини кровохлібки, яка інгібує білки PP2C. Обробка насіння цією сполукою підвищила проростання під впливом сольового стресу.
За помірного сольового стресу проросло 76% необробленого насіння порівняно з 92% насіння, обробленого сангінарином. За більш суворих умов проростання зросло з 3% до 37%.
Оброблене насіння також підтримувало кращий баланс натрію та калію, підтверджуючи висновок дослідників про те, що сангінарин впливав на виявлений ними шлях.
Це відкриття може зрештою допомогти вченим розробити культури, які краще проростають у солоних ґрунтах шляхом селекції або генетичної модифікації. Висновки також вказують на можливі хімічні підходи для впливу на той самий шлях, хоча до того, як такі стратегії можна буде використовувати в сільському господарстві, знадобиться набагато більше досліджень.
Сам по собі сангінарин не є готовим рішенням для солоних сільськогосподарських угідь. Його переваги обмежувалися стадією проростання і не захищали молоді рослини після того, як вони проросли.
Дослідники також знайшли докази того, що додаткові гени, чутливі до кальцію, беруть участь у реакції на сіль, що свідчить про те, що новоохарактеризована система є частиною більшої мережі.
Дослідження було опубліковано в рецензованому журналі *The Plant Journal*.
