Учёные впервые наблюдают дыхание растений в реальном времени

Исследователи получили уникальную возможность следить за «дыханием» растений благодаря системе Stomata In-Sight. Она фиксирует открытие и закрытие устьиц — крошечных пор на листьях, через которые растения обмениваются углекислым газом и водяным паром, одновременно измеряя потоки этих веществ.

Как работает Stomata In-Sight

Система сочетает несколько технологий:

• лазерный сканирующий конфокальный микроскоп;
• газоанализаторы;
• герметичную камеру с контролем света, температуры, влажности и уровня CO2.

Благодаря этому учёные могут одновременно наблюдать движение каждой поры и измерять точный газообмен листа. Ранее приходилось выбирать: либо смотреть устьица, либо измерять потоки газов.

Что показали эксперименты на кукурузе

Тесты продемонстрировали привычное, но детально зафиксированное поведение:

• в темноте устьица закрываются;
• при ярком свете и низком уровне CO2 поры широко открываются;
• открытие пор происходит неравномерно: некоторые остаются закрытыми, пока соседние уже функционируют.

Применение для сельского хозяйства

На основе этих данных была создана модель, которая точно предсказывает общий газообмен листа. Это открывает новые возможности для селекции культур:

• выбирать растения, которые эффективно используют воду;
• сохранять фотосинтез при минимальных потерях водяного пара;
• повышать урожайность даже в условиях засухи.

Теперь учёные могут видеть, как растение «дышит» в реальном времени, и использовать эти знания для создания более устойчивых к засухе культур, пишет источник.