Предложение и спрос: регуляция накопления сахаров сахарным тростником в тканях-реципиентах

Сахарный тростник (гибриды Saccharum spp.) накапливает сахарозу в высоких концентрациях и поэтому стал объектом многочисленных исследований биохимии и физиологии накопления сахарозы. Несмотря на это, взаимосвязь между фотосинтетической активностью листьев — донорных органов — и накоплением сахарозы в стебле как органе-реципиенте изучена недостаточно. Наблюдения, согласно которым фотосинтетическая активность снижается в процессе созревания стебля у коммерческих сортов, а высоконакапливающие сахарозу благородные древние генотипы (Saccharum officinarum L.) фотосинтезируют с интенсивностью, составляющей две трети от показателей предков с низким содержанием сахарозы (Saccharum spontaneum L.), свидетельствуют о том, что коммуникация между донорными органами и органами-реципиентами может играть ключевую роль в определении урожайности сахарозы. Хотя созревание стебля приводит к снижению потребности в сахарозе, недавние данные, полученные в экспериментах с частичным затенением листьев, дефолиацией и трансгенными растениями, показывают, что сорта сахарного тростника способны к дальнейшему увеличению содержания сахаров. Кроме того, листья сахарного тростника, по-видимому, сохраняют способность увеличивать поставку ассимилятов в ткани стебля в условиях повышенной потребности в ассимилятах. Взаимоотношения между донорными и реципиентными тканями сахарного тростника следует рассматривать в рамках парадигмы «предложение — спрос» — концептуального подхода, которым часто пренебрегают при изучении этой культуры. Разрыв сигнальных путей, опосредующих отрицательную обратную связь между донорными и реципиентными тканями, может привести к повышению интенсивности ассимиляции листьями и, следовательно, к увеличению выхода сахарозы у сахарного тростника.