Газ этилен: новое открытие может привести к созданию более выносливых и урожайных растений
В исследовании, опубликованном в ноябрьском выпуске 2009 года журнала Genetics, учёные показали, как семейство генов 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase (ACS гены) отвечает за выработку газа этилена. Этот газ влияет на многие аспекты развития растений, и данное открытие закладывает основу для будущей генетической модификации, которая может сделать растения устойчивыми к болезням, способными выживать и процветать на сложных почвах, повысить урожайность и дать другие полезные агрономические результаты. Открытие было сделано на сорняке Arabidopsis thaliana, но оно будет применимо и к сельскохозяйственным культурам.
«Я надеюсь, что эта работа прольёт свет на то, как набор генов работает вместе, как отлаженный симфонический оркестр, регулируя рост растений, потому что мы сможем использовать эти знания для создания растений, лучше приспособленных к нашему меняющемуся миру», — сказал Афанасиос Теологос, старший научный сотрудник Центра экспрессии генов растений Министерства сельского хозяйства США.
Чтобы понять функцию и регуляторную роль каждого гена ACS в производстве этилена, учёные из лаборатории Теологоса проанализировали основные и второстепенные роли каждого гена из семейства ACS у Arabidopsis. Они обнаружили, что потеря любого отдельного гена ACS не имела видимого эффекта на растение, но влияла на активность других генов семейства.
Исследователи выращивали растения с разными комбинациями «включённых» и «выключенных» генов и обнаружили, что члены этого семейства генов имеют разные, но перекрывающиеся функции в развитии растений, такие как рост, время цветения, гравитационная реакция и устойчивость к болезням.
«Газ этилен наиболее известен тем, что вызывает созревание плодов, — сказал Марк Джонстон, главный редактор журнала Genetics, — но эта молекула критически важна для развития и роста растений. Раскрывая, как растения регулируют количество производимого этилена, это исследование даёт учёным совершенно новый генетический подход для создания более выносливых и продуктивных культур».
Источник: Genetics Society of America