Основа для изменения архитектуры растений

Выращивание томатов на одинаковой высоте для удобного сбора роботами. Развитие более глубоких корней в сухой почве. Такие изменения архитектуры растений могут стать возможными благодаря учёным из Вагенингенского университета, которые показали, как стимулировать стволовые клетки в конкретном месте. "Мы доказали простую модель организации стволовых клеток в точном месте растения", — говорит профессор биологии развития Бен Схерес.

Программирование стволовых клеток

Команда профессора Схереса много лет изучала растение Arabidopsis (резуховидку Таля). Цель — понять, как растения программируют свои стволовые клетки в семенах и перепрограммируют их в боковых корнях. "Столовые клетки производят новую ткань и продолжают создавать новые листья, цветы и корни на протяжении всего жизненного цикла", — объясняет он. "Наше исследование показывает, что в корне растения два совершенно разных системы сотрудничают, чтобы с высокой точностью определить, где должны находиться эти стволовые клетки".

Обе системы чрезвычайно гибки: одна постоянно реагирует на количество растительного гормона ауксина, которое всегда меняется, а другая — на меняющееся движение белка. "Растение программирует стволовые клетки именно там, где встречаются две системы, например, в кончиках корней, в недавно развившихся боковых корнях и во время регенерации повреждённых корней", — говорит Схерес. "Эти знания в конечном итоге помогут нам адаптировать архитектуру растения, создавая новые применения для сельского хозяйства и садоводства".

Стволовые клетки в кончиках корней

Сельскохозяйственный сектор постоянно ищет способы повышения урожайности культур. "Хорошее понимание роста и развития растения в этом отношении необходимо", — продолжает Схерес. "Когда вы срезаете кончик корня, вы можете увидеть стволовые клетки под микроскопом. Новое исследование позволяет понять, как программируются новые стволовые клетки. Эти знания также могут помочь точно направлять регенерацию растений из пролиферирующих клеток — важный процесс в садоводстве — через гены".

Следующий шаг для исследовательской группы — фактически изменить архитектуру сельскохозяйственной культуры. "У нас уже есть несколько идей на этот счёт, хотя я не могу раскрывать конкретные примеры. В будущем мы, возможно, сможем предсказать с чертёжной доски: 'вот как сделать больше и толще корни' или 'это позволяет выровнять все листья'".