Zaměstnanci Ústavu fyziologie rostlin pojmenovaného po K.A. Timiryazev RAS a MSU pojmenované po M.V. Lomonosov zkoumal příčiny úhynu mladých borovic a smrků v podmínkách sucha, ke kterým v důsledku globálního oteplování stále častěji dochází. Ukázalo se, že borovice odumírá kvůli nedostatku sacharidů, zatímco důvody úhynu smrku jsou stále nejasné. Získané výsledky budou potřebné pro zvýšení odolnosti rostlin vůči nedostatku vody. Práce probíhala v rámci projektu podpořeného grantem Ruské vědecké nadace (RSF) a její výsledky byly publikovány v časopise Environmentální a experimentální botanika.
Když jsou rostliny vystaveny stresovým podmínkám – suchu, nadměrné vlhkosti, extrémním teplotám, buď přežijí vyvinutím ochranných mechanismů, nebo jsou vážně a rychle poškozeny a hynou. Otázka, proč rostliny umírají v podmínkách sucha, zůstává dnes otevřená. Globální změna klimatu zároveň zvyšuje četnost a trvání suchých období, což negativně ovlivňuje stabilitu a obnovu jehličnatých plantáží. Jejich stabilita spočívá v tom, že si stromy udržují určitou produktivitu, úspěšně se rozmnožují a tím jsou zachovány napříč generacemi. Autoři článku studují příčiny poškození mladých jehličnatých rostlin v podmínkách nedostatku vody za účelem zvýšení jejich odolnosti vůči suchu.
Existují dvě hypotézy vysvětlující odumírání dřevin v suchých obdobích. Někteří vědci se domnívají, že rostliny prostě nejsou schopny udržet minimální požadovaný obsah vody, a to vede k dehydrataci a smrti rostlin. Jiní říkají, že rostliny postrádají živiny, především sacharidy, kvůli snížené výměně plynů s prostředím. Kvůli tomu klesá intenzita fotosyntézy, rostlina přechází od syntézy organických látek k jejich spotřebě, vyčerpává své zásoby a umírá.
Vědci chtěli prozkoumat škody, které se v důsledku sucha objevují u mladých rostlin (sazenic) borovice lesní a smrku ztepilého. Autoři poznamenávají, že sazenice jsou vhodným objektem pro studium mechanismů škodlivých účinků sucha, protože mohou současně analyzovat změny v celkové vodní bilanci a obsahu sacharidů v celé rostlině. U vzrostlých stromů to udělat nelze. Sazenice jehličnanů jsou navíc ve srovnání s dospělými rostlinami prakticky bezbranné proti suchu, takže jejich studium je prioritou.
Sazenice borovice a smrku pěstovali vědci za kontrolovaných podmínek v tekutém živném médiu a pro simulaci sucha byla do tohoto média přidána osmoticky aktivní sloučenina, polyethylenglykol. Osmoticky aktivní látky mohou vázat molekuly vody, přenášet je do buněk nebo z buněk. Autoři práce tak mohli udržovat přesné hodnoty intenzity sucha. Rostliny pociťovaly nedostatek vody 40 dní – tak dlouho obvykle trvají přirozená sucha. Po celou dobu experimentu vědci sledovali biologické parametry semenáčků a jejich pletiv.
„Důvodem úhynu sazenic borovice v podmínkách sucha je nedostatek sacharidů. V této době obsahují hodně sacharidů v jehličí, ale velmi málo v kořenech, přičemž je narušen jejich transport z nadzemní části do kořene, což vede k těžkému vyčerpání sacharidů v kořenovém systému a odumírání semenáčků. . Je zajímavé, že dehydratace tkání a buněk není příčinou úhynu mladých rostlin borovice. Na rozdíl od borovice nebyla úmrtnost smrkových sazenic spojena ani s dehydratací, ani s vyčerpáním sacharidů. Mechanismy poškození a odumírání smrku se v současnosti objasňují,“ uvedl vědec.
Takové rozdíly mezi borovicí a smrkem jsou způsobeny rozdílnou dynamikou růstu těchto dvou druhů. V počátečním období nedostatku vody smrk rychle snižuje rychlost růstu, zatímco borovice pokračuje v aktivním růstu, což vede k rychlému vyčerpání sacharidů v kořenovém systému a v důsledku toho ke smrti rostlin.
Přihlaste se k odběru Gazeta.Ru na Zen a Telegram.
Chcete-li nahlásit chybu, zvýrazněte text a stiskněte Ctrl + Enter
