Биологи выяснили механизм, с помощью которого корни бобовых общаются с листьями. Посредником в этом процессе служит микроРНК — маленькая молекула РНК, состоящая из ограниченного набора нуклеотидов. Статья, рассказывающая об этом исследовании, опубликована в журнале Science.

Бобовые могут вступать в симбиоз с клубеньковыми бактериями. Эти микроорганизмы могут связывать неорганический азот и питать им корни растений. Взамен бактерии получают от бобовых минералы и питательные вещества. Благодаря этому союзу бобовым не нужны азотные удобрения, и они могут расти даже на бедных почвах.

В новой работе биологи выяснили в деталях, как бобовые «общаются» со своими союзниками. В корнях бобовых есть ген, который в обычной ситуации мешает растению связываться с бактериями, однако «общаться» с ними необходимо, чтобы не допустить перенасыщения азотом, который поступает как раз от бактерий. Для этого у бобовых есть микроРНК miR2111 — небольшая молекула РНК, которая блокирует действие этого гена и таким образом позволяет регулировать уровень азота. Для этого miR2111 получает информацию об уровне этого элемента от листьев.

Согласно исследованию, miR2111 обычно находится в листьях, но в случае необходимости может спускаться к корням по флоэме. Это внутренний канал растения, по которому течет жидкость, переносящая в себе различные вещества. Попав к корням через флоэму, микроРНК регулирует взаимодействие с бактериями, которые там находятся. Биологи выяснили, что баланс азота устанавливается спустя два дня после того, как растение выпустило «десант» miR2111.

Открытие биологов важно не только потому, что изменилось наше представление о взаимодействии между растениями и их симбионтами. Новые данные можно использовать для того, чтобы «настраивать» связь между корнями и листьями, что поможет оптимизировать приток азота в растения в неблагоприятных природных условиях.

https://indicator.ru/news/2018/09/27/korni-bobovyh-razgovarivayut-s-bakteriyami/