Варианты гена FRO2 определяют рост растений в условиях дефицита железа

Исследователи из Института Солка и Института молекулярной биологии растений Грегора Менделя обнаружили, что различные версии (варианты) одного гена — FRO2 — в значительной степени определяют способность растения Arabidopsis thaliana процветать в средах с низким содержанием железа.

Ключевые выводы исследования:

• Работа опубликована в журнале Nature Communications 24 мая 2017 года.
• Учёные проанализировали штаммы Arabidopsis, естественным образом произрастающие в разных почвах Швеции, включая бедные железом.
• С помощью Genome Wide Association Study (GWAS) ген FRO2 был выделен как сильно связанный с длиной корня — маркером здоровья растения в условиях дефицита железа.
• Варианты гена FRO2 разделились на две группы: ассоциированные с коротким корнем и с длинным корнем.
• Эксперименты с деактивацией и последующим восстановлением разных вариантов гена доказали, что именно генетические варианты, обеспечивающие более высокую активность гена FRO2, в основном ответственны за рост корней и здоровье растения в условиях нехватки железа. В нормальных условиях FRO2 не активирован.

Значение и перспективы:

• Ген FRO2 является общим для всех растений.
• Повышение его экспрессии в пищевых культурах или поиск его "сильных" вариантов может стать ключом к увеличению урожайности. Это особенно важно в условиях роста населения и угрозы глобального потепления для пахотных земель.
• Результаты могут помочь в борьбе с железодефицитной анемией, от которой страдают около 2 миллиардов человек в мире, за счёт улучшения содержания железа в растениях.