Новое исследование показывает, как растения "кодируют" специфические химические свойства своего лигнина, чтобы расти высокими в условиях климатических изменений: каждая растительная клетка использует различные комбинации ферментов лакказ для создания специфических химических свойств лигнина. Эти результаты могут быть использованы как в сельском, так и в лесном хозяйстве для отбора растений с наилучшим химическим составом, чтобы противостоять климатическим вызовам.

Лигнин является важным поглотителем углерода для окружающей среды, поскольку в нем накапливается около 30% всего углерода на планете. Он позволяет растениям увлажняться и достигать огромных высот до 100 метров; без лигнина растения не смогли бы расти и пережить климатические изменения. На клеточном уровне специфические химические свойства лигнина регулируют механическую прочность и гидроизоляцию, поддерживая рост и выживаемость растений.

Ученые из Стокгольмского университета недавно продемонстрировали, что лигнин обладает химическим "кодом", который адаптирован на клеточном уровне для выполнения различных функций в растениях. Однако то, как каждая клетка "кодирует" специфический химический состав лигнина, оставалось неизвестным.

Исследователи с кафедры экологии, охраны окружающей среды и ботаники (DEEP) Стокгольмского университета во главе с Эдуардом Песке, адъюнкт-профессором молекулярной физиологии растений и старшим автором исследования, только что показали, что различные ферменты, называемые лакказами, используются каждой клеткой для корректировки своего лигнинового "химического кода", чтобы противостоять стрессам например, засуха или ветер.

Исследование, наконец, показывает, как лигнин пространственно контролируется на нанометровом уровне в каждой растительной клетке. Полученные результаты могут быть использованы как в сельском, так и в лесном хозяйстве для отбора растений с химическим составом лигнина, которые лучше противостоят будущим климатическим вызовам.

"Контроль химического состава лигнина на клеточном уровне - это, в конечном счете, механизм, позволяющий растениям расти, увлажняться и противостоять стрессам, связанным с изменением климата. Эти результаты, наконец, демонстрируют, как контролируется химический состав лигнина, и открывают широкие возможности для отбора растений по их лигниновому коду для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур и деревьев к проблемам с доступностью воды", - говорит Эдуард Песке.

Исследование опубликовано в журнале Plant Cell journal.