Фото: із відкритих джерел
У томатів приріст маси та вмісту цукрів у плодах під дією far-red світла зумовлений сприйняттям сигналу вегетативними органами, а не самими плодами. Такий висновок зробили на основі експерименту з локальним підсвічуванням різних частин рослини та транскриптомного аналізу листків і плодів.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Реакції рослин на far-red (далеке червоне) світло опосередковуються фітохромами — спеціалізованими фоторецепторами, які є в усіх органах томата (Solanum lycopersicum L.). Відомо, що фітохроми в плодах можуть впливати на метаболізм крохмалю та цукрів, однак їхня роль саме у регуляції росту плодів у відповідь на far-red світло залишалася нез’ясованою.
У новій роботі дослідники перевірили, що саме «запускає» ріст плодів під дією far-red: локальне сприйняття сигналу в плодах чи системна відповідь, ініційована вегетативними органами. Для цього far-red світло подавали вибірково: лише на плодоносні китиці, лише на вегетативні органи, на обидві зони або не подавали зовсім.
Як ставили експеримент
Far-red додавали до постійного фону червоно-білого LED-спектра, щоб змоделювати умови досвічування в теплиці. Паралельно оцінювали реакції росту рослин і плодів, а також виконали транскриптомний аналіз, щоб відстежити часову динаміку сприйняття та передачі сигналу far-red у листках і плодах.
Ключовий результат: вирішальне — сприйняття у вегетативних органах
Додавання far-red світла до вегетативних органів підвищувало масу стиглих плодів і концентрацію цукрів. Натомість far-red підсвічування лише генеративних органів (плодоносних китиць) не дало вимірюваного ефекту. Автори роблять висновок, що саме сприйняття far-red вегетативними органами визначає ріст плодів у томата.
Що відбувається на рівні сигналів і гормонів
Серед локальних реакцій на far-red у листках зафіксували тимчасове підвищення концентрації ауксину та активацію (upregulation) ауксин-сигнального шляху. У роботі це описано як консервативну відповідь на зниження співвідношення червоного/далекого червоного (red/far-red).
У плодах ранні транскриптомні відповіді мали «підписи» біосинтезу та сигналінгу ауксину, цитокініну й гібереліну. Це, за інтерпретацією авторів, вказує на можливу роль гормонів як посередників far-red-індукованих реакцій плодів.
Що це може означати для тепличного виробництва
Робота показує механізм, через який far-red, сприйнятий вегетативними органами, може посилювати «sink strength» (поглинальну здатність) і стимулювати біосинтез крохмалю в плодах на ранніх етапах розвитку. У підсумку це пов’язують із більшою масою плодів і вищою концентрацією цукрів у стиглих томатах.
Дослідження опубліковане в Plant Physiology (липень 2026): Elena Vincenzi, Lisa Oskam, Mohan Lu, Ronald Pierik, Esther de Beer, Frank Millenaar, Leo F M Marcelis, Ep Heuvelink.