Ауксин отвечает за уплощение листьев

Большинство высших растений используют листья для сбора солнечной энергии. Их общей чертой являются плоские пластинки. Учёные из Института генетики и биологии развития в Пекине обнаружили, что классический фитогормон ауксин обеспечивает расширение и уплощение листовой пластинки.

Уплощение листьев с образованием широких пластинок — важная адаптация, максимизирующая фотосинтез. Однако молекулярный механизм этого процесса оставался неясным. Новое исследование под руководством Цзяо Юйлина из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук показывает, что пространственная ауксиновая сигнализация определяет экспрессию двух избыточных генов, WOX1 и PRS, что позволяет листовой пластинке расширяться и уплощаться.

В продолжение своего предыдущего отчёта о регуляции ауксином полярности листа, исследователи обнаружили, что ауксин и факторы ответа на ауксин имеют ограниченное перекрытие, что уточняет ауксиновую сигнализацию в средней области листового примордия. Более того, они выяснили, что MP/ARF5 — активатор ARF — напрямую активирует экспрессию WOX1 и PRS, которые стимулируют маргинальную меристему и обеспечивают уплощение листа. С другой стороны, репрессоры ARF, экспрессирующиеся в абаксиальной (вентральной) области, подавляют экспрессию WOX1 и PRS.

«Новые результаты этой работы объясняют, как дорсовентральная полярность формирует медиолатеральную ось и последующее латеральное расширение листьев», — сказал доктор Цзяо Юйлин. Он также отметил, что другие недавние исследования их группы описывают регуляцию ауксином развития листа на биомеханическом уровне. «Понимание того, как листья становятся плоскими, необходимо для поддержания и повышения урожайности культурных растений и сельскохозяйственных культур», — сказал Цзяо.

Исследование под названием «Spatial auxin signaling controls leaf flattening in Arabidopsis» было опубликовано онлайн в журнале Current Biology.