Знайдено з'єднання, яке спонукає рослину розцвісти

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! Детальніше...

 

Цвітіння більшості рослин залежить від сприйняття довжини світлового дня.
Фото Patrizia08 / pixabay.com.

У житті рослин присутні цікаві закономірності: наприклад, дерева мають свої біоритми, які передбачають нічний сон, і соняшники “поклоняються” сонцю, орієнтуючись по внутрішньому годиннику.

Але вчених також цікавлять механізми, які відповідають за цвітіння. І в новій роботі команда з Корнельського університету (США) з’ясувала, які механізми спонукають рослину розцвісти.

За словами авторів, ключову роль в цьому процесі відіграє особливий білок під назвою Flowering Locus T (FT) – його утворення і ініціює початок цвітіння. Вчені вперше показали, які клітини відповідають за вироблення цього білка, а також виявили міжклітинну сигнальну систему, яка регулює його виробництво.

Фахівці пояснюють, що цвітіння більшості рослин залежить від сприйняття довжини світлового дня (ці механізми запускаються в листі). Так, деякі рослини цвітуть в короткі світлові дні, а інші – навпаки, в довгі.

На прикладі модельних рослин з роду різушки (Arabidopsis) дослідники показали, що листя рослин, які цвітуть у довгі світлові дні, синтезують і передають білок FT в судинну провідну тканину, яка називається флоемою. Це свого роду транспортні шляхи, по яких цукри та інші поживні речовини надходять з листя в інші частини рослини.

По цих шляхах білок, який ініціює цвітіння, переміщується до конусу наростання – це група клітин, які інтенсивно діляться і зберігають фізіологічну активність протягом усього життя і забезпечують безперервне наростання маси рослини. Саме вони виробляють “будматеріали” для утворення інших спеціалізованих тканин, в тому числі і квіток.

Сам процес регулювання цвітіння дуже складний, пишуть автори. За їхніми даними, вивільнення FT контролюється більш ніж 30 білками у взаємодіючих каскадах. По суті це складна мережа, зрозуміти роботу якої неможливо, якщо не знати, що відбувається в кожній конкретній клітині.

Оскільки судини, що пронизують листя, дуже малі, та до того ж містять фотосинтезуючі клітини, багаті хлорофілом, ідентифікувати окремі клітини, що продукують FT, було складним завданням.

Автори використовували флуоресцентні білки для ідентифікації клітин у флоемі, де синтезується білок , який їх цікавить. Вони позначили конкретну групу клітин, але при вивченні одного з сортотипів американського підвиду тютюну – “Меріленд” – вони також помітили, що FT продукується і в сусідніх клітинах того ж типу в флоемі.

Потім дослідники провели інший експеримент: вони вбивали знайдені групи клітин у різушок і у тютюну, в результаті чого цвітіння обох рослин сповільнилося. Коли ж команда дослідників почала блокувати клітини “компаньйони”, вони побачили, що транспортування білка FT сповільнилося лише в певних напрямках, зокрема, до конусу наростання він як і раніше доставлявся справно. Таким чином, фахівці зробили висновок, що за синтез і регуляцію білка відповідає велика система міжклітинних сигналів.

На думку фахівців, ці дані будуть дуже корисні для селекціонерів: розуміння основних механізмів цвітіння має вирішальне значення для ефективного розвитку сільськогосподарських культур. Наступні кроки, ймовірно, будуть спрямовані на пошуки різних методів маніпулювання цвітінням рослин.

Наукова стаття за підсумками роботи була опублікована у виданні Proceedings of the National Academy of Sciences.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Додамо, що у білка FT є антагоніст – білок Flowering Locus C, який пригнічує цвітіння. Його вивченням багато років займається команда Керолайн Дін, одна з лауреаток 2018 року програми For Women in Science. Дін і її колеги внесли значний вклад в розуміння клітинних і генетичних механізмів цвітіння рослин.

Джерело: https://www.vesti.ru





Залишити відповідь