Боковые корни, как следует из названия, — это вторичные корни, которые растут сбоку от главного корня растения, как ветви, вырастающие из ствола дерева. Расположение корней определяется сложной комбинацией сигналов окружающей среды, основанной на наличии питательных веществ и воды в окружающей среде, гормональных сигналах и внешних раздражителях.
Присутствие и сила каждого из этих сигналов служат сигналом для растения, которое затем может принять « решение » о том, когда и где сформировать боковой корень.
Известно, что оксид азота является важной регуляторной и сигнальной молекулой как у растений, так и у животных и играет важную роль в формировании корневой системы.
Многочисленные исследования показали, что эта молекула необходима для развития боковых корней у таких растений, как томаты, рис, кукуруза, люпин и арабидопсис.
Новое исследование, проведенное учеными из Национального автономного университета Мексики и Автономного университета дель Эстадо-де-Морелос в Куэрнаваке, Мексика, повторно оценило влияние оксида азота на формирование боковых корней, сосредоточив внимание на процессе зарождения боковых корней и использование нового параметра для измерения плотности боковых корней. Обработав Arabidopsis thaliana донором оксида азота (нитропруссид натрия) и изучив образовавшуюся в результате корневую систему, Dr. Дубровский и его коллеги определили, что эта молекула на самом деле может иметь эффект, противоположный ранее обнаруженному, и фактически ингибировать ветвление корня.
Новое исследование доступно для бесплатного просмотра в октябрьском выпуске журнала Applications in Plant Sciences.
«Ключевой вывод этого исследования заключается в том, что оксид азота оказывает двойное действие на ветвление корней», — утверждает Дубровский. "Внутри одной и той же корневой системы, при оценке на клеточной основе, он может как стимулировать, так и подавлять ветвление корня в разных частях корня."
Оказывается, время зарождения корня и способ измерения плотности бокового корня важны. Принимая во внимание эти нюансы, Дубровский и соавторы обнаружили, что в первичных частях корня, сформированных до лечения, оксид азота способствует формированию боковых корней, тогда как сильное ингибирование образовавшихся de novo боковых частей наблюдалось в первичных частях корня, которые начали формироваться во время лечения.
«Боковой корень — это основная единица корневой системы», — объясняет Дубровский. «Чтобы понять, как контролируется зарождение боковых корней у разных групп растений, в том числе сельскохозяйственных культур, в разных условиях окружающей среды, нам нужен простой и надежный метод анализа и сравнения."
В предыдущем исследовании, проведенном Дубровским, был предложен метод, называемый индексом зарождения боковых корней, для количественной оценки зарождения боковых корней у растений. Путем нормализации роста корня для различий в размере клеток можно получить более точную оценку.
Именно с этим индексом текущее исследование выявило ингибирующие эффекты оксида азота.
«Этот новый параметр, индекс инициации бокового корня, дает исследователям возможность раскрыть скрытую, но важную информацию об инициации и ветвлении корня», — говорит Дубровский. «Этот индекс можно использовать для любых сельскохозяйственных культур, и, хотя это не панацея, мы надеемся, что научное сообщество признает его ценность и простоту использования."