Водный режим и температура играют ключевую роль в регуляции экспрессии стресс-ответных генов у растений, что, в свою очередь, может существенно сказываться на их урожайности.

Водный режим:

Недостаток воды: При дефиците влаги растения испытывают стресс, что приводит к активации генов, отвечающих за адаптацию к засухе. Это включает гены, связанные с синтезом осморегуляторных соединений (например, пронаиды и амины), а также гены, отвечающие за активацию защитных белков, таких как хитиновые или теплотворные белки. Эти механизмы помогают растениям сохранять твердость клеток и поддерживать физиологические процессы, несмотря на стресс.Избыток воды: Переувлажнение может приводить к корневой гнили и других заболеваниям, вызывая также стресс. В этом случае активируются гены, направленные на защиту от аноксических условий, что может приводить к снижению фотосинтетической активности и росту растений.

Температура:

Высокие температуры: Стресс от высокой температуры также активирует стресс-ответные гены, отвечающие за термостойкость. Это может включать гены, регулирующие синтез теплолабильных белков и других молекул, способствующих защите клеток от повреждений. Однако длительное воздействие высоких температур может привести к снижению фотосинтетической активности и, как следствие, к снижению урожайности.Низкие температуры: Холодный стресс приводит к активации генов, отвечающих за устойчивость к морозу, что помогает растениям выживать при низких температурах, но также может замедлять рост и развитие, что негативно сказывается на урожайности.

Влияние на урожайность:

Изменения в экспрессии стресс-ответных генов приводят к адаптации растений к неблагоприятным условиям, но слишком интенсивный или длительный стресс может негативно сказаться на их физиологии и, например, уменьшить продуктивность.Стрессовые условия могут ограничивать фотосинтетическую активность, снижать формирование репродуктивных органов и уменьшать общее количество плодов и семян, что в конечном итоге приводит к снижению урожайности.

В контексте изменения климата и частых экстремальных погодных условий понимание влияния водного режима и температуры на экспрессию стресс-ответных генов является критически важным для разработки устойчивых к неблагоприятным условиям сортов растений.