Біологи створили новий метод вивчення стресових сигналів, що передаються між різними частинами рослин. Для цього вони ввели рослинам білки, що починають світитися під синім світлом від змін концентрацій сигнальних молекул у рослинній клітині. Така система дозволить відстежувати відповідь рослин на поранення, опіки чи занурення під воду, щоб краще зрозуміти, як вони адаптуються до стресових умов довкілля. Дослідження опублікували в журналі Science Advances.
Установка з синім ліхтариком і камерою для фіксації світіння білків у рослині (зліва) та фото рослин тютюну під цим ліхтариком (справа). Tortora et al. / Science Advances, 2026
Як працює система для стеження за здоров’ям рослин?
Раніше науковці вже створювали мітки, які реагували на зміни всередині рослин, але їх випробували лише на невеликих модельних рослинах, таких як Arabidopsis thaliana. Тому дослідники створили новий підхід: використали два модифіковані білки, які реагували на зміни концентрації кальцію та глутамату в клітинах рослин. Рослини тютюну освітлювали потужними LED-лампами з усіх боків, а за допомогою чутливої до флуоресценції камери науковці відстежували світіння білків у різних ділянках рослин.
У відповідь на підтоплення (верхній ряд) в тютюну зафіксували хвилі кальцію, які видно за зміною кольору світіння з синього на зелений і навіть помаранчевий, порівняно з контрольними рослинами (нижній ряд). Tortora et al. / Science Advances, 2026
Так дослідники з’ясували, що у відповідь на пошкодження в рослинах виникали хвилі кальцію. Концентрація цього металу змінювалася хвилеподібно в напрямку від коренів до листя та навпаки. Оскільки систему випробували в рослинах тютюну, вона може стати в пригоді й для спостереження за іншими важливими в сільському господарстві рослинами. Окрім цього, вона є доступною для відтворення в лабораторіях з усього світу, адже не потребує вартісного обладнання та може бути мобільною.
Як науковці відстежують стан рослин
🧲 Раніше дослідники вже використали метод магнітно-резонансної томографії, щоб відстежити тканини, у яких вони запасають поживні речовини.
🥀 Литовські інженери створили датчик, який за проходженням ультразвуку крізь листок рослини визначає, наскільки вона потребує поливу.
🧬 А створена інженерами м’яка роборука може на дотик визначати рівень вологи в рослині та вводити в листя нові гени, не пошкоджуючи всю рослину.
