Белок для роста растений: открыт механизм контроля гормона ауксина

Генетики растений стремятся научиться контролировать ауксин — мощный гормон роста. Он определяет, как растёт растение, где формируются корни, как образуются ткани и как растение реагирует на свет и гравитацию. Управление ауксином может значительно повысить эффективность производства биотоплива.

Исследование лаборатории профессора Шауля Яловски из Тель-Авивского университета, опубликованное в PLoS Biology, описывает белок ICR1. Он контролирует распределение ауксина в растении, влияя на его развитие. Генетическая модификация ценных культур для биотоплива (кукуруза, сахарный тростник, просо прутьевидное) с помощью этого белка может значительно увеличить урожайность.

«Мы нашли механизм, который помогает побегу и корню "общаться"», — говорит профессор Яловски. — «Растению необходимо координировать рост своих частей. Мы обнаружили механизм, который помогает ауксину выполнять эту работу».

Как это работает?

Ауксин — ключевой гормон для роста растений и корней. Умение управлять им может резко повысить урожайность непродовольственных культур для биотоплива, где эффективность — главное ограничение.

Белок ICR1 работает в связке с группой белков ROPs (также открытых ранее в этой лаборатории). Вместе эта система управляет составом и сосудистыми тканями клеточных стенок растений. Учёные выяснили, что, манипулируя ICR1, можно влиять на распределение ауксина. Это даёт селекционерам инструмент для контролируемого роста определённых органов растений и изменения состава клеточных стенок — что критически важно для биотоплива.

Значение для биотоплива

Растительная ткань состоит из клеток, окружённых жёсткой клеточной стенкой из целлюлозы (полисахарид) и лигнина (древесный материал). Современные методы удаления нежелательного лигнина (необходимого для производства биотоплива) приводят к потере около 50% целлюлозного материала.

Идеальная культура для биотоплива должна иметь максимум целлюлозы (из неё получают сахар для этанола) и минимум лигнина. Новая белковая система, открытая в Тель-Авивском университете, имеет потенциал для увеличения урожайности и снижения стоимости производства топлива. Подход профессора Яловски может означать меньше лигнина, больше целлюлозы и, в итоге, больше биотоплива.