Исследование раскрывает механизмы работы двигательного органа у модельного бобового растения Medicago truncatula

Растения эволюционировали, выработав различные типы движений для оптимизации развития и адаптации к среде. Ранее было установлено, что нарушение развития пульвина (основания листа) приводит к аномальным движениям листа. Однако публичных данных транскриптомики или протеомики для пульвина модельного бобового растения Medicago truncatula до сих пор не было.

В исследовании, опубликованном в International Journal of Molecular Sciences, ученые из Сишуанбаньнаского тропического ботанического сада (XTBG) Китайской академии наук представили обширный ресурс для изучения многоуровневой сети генной регуляции, вовлеченной в развитие пульвина и передачу сигналов у M. truncatula.

Исследователи использовали пульвины дикого типа (WT) и эквивалентную ткань у мутанта ELONGATED PETIOLULE1 (ELP1) для проведения экспериментов по транскриптомике и протеомике, выполнив их одновременный анализ.

Сравнительный анализ транскриптома и протеома между пульвинами WT и мутантом elp1 показал, что тысячи мРНК имеют значительные изменения в экспрессии, которые, вероятно, связаны с развитием пульвина и передачей сигналов.

Кроме того, сравнительный анализ специфичной для пульвина экспрессии генов в сложном листе позволил глубже понять ландшафт генной регуляции и функцию гена ELP1 в пульвине.

Параллельно было обнаружено, что у мутантов elp1 изменены путь ауксина, состав клеточной стенки и распределение хлоропластов, что подтверждает их вовлеченность в регулируемое ELP1 развитие пульвина и демонстрирует высокую ценность этих омиксных данных.

«Это исследование дает всестороннее представление о двигательном органе модельного бобового растения Medicago truncatula и предоставляет богатый набор данных для облегчения идентификации новых участников, вовлеченных в никтинастическое движение (движение, связанное со сменой дня и ночи)», — заявил Чэнь Цзянхуа из XTBG.