Ключевой ген обеспечивает термоустойчивость у райграса пастбищного
Райграс пастбищный (Lolium perenne L.), широко культивируемый в холодный сезон как кормовая и газонная трава, крайне чувствителен к высоким температурам. Недавнее исследование обнаружило ключевой стресс-отзывчивый ген, борющийся с тепловым стрессом у этого растения.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Integrative Plant Biology в статье "TheLpHsfA2-molecular module confers thermotolerance via fine tuning of its transcription in perennial ryegrass (Lolium perenneL.)".
Это открытие имеет значительный потенциал для углубления понимания генетического усиления и селекции термоустойчивых сортов райграса пастбищного.
Ключевой стресс-отзывчивый ген, названный LpHsfA2, принадлежит к семейству факторов теплового шока (Hsf). Исследователи из Уханьского ботанического сада (WBG) Китайской академии наук выяснили, что LpHsfA2 напрямую связывается с промотором генов LpHSP18.2 (ген белка теплового шока) и LpAPX1 (ген аскорбатпероксидазы), активируя их экспрессию. Это приводит к снижению накопления активных форм кислорода и неправильного сворачивания белков, тем самым повышая термоустойчивость растения.
Кроме того, гены, отзывчивые на тепловой стресс — LpHsfA4 и LpHsfA5 — вместе с LpHsfA2 координируют молекулярный каскад для усиления экспрессии ключевых генов, таких как LpHSP18.2 и LpAPX1, что повышает термоустойчивость растений.
Сравнив два гаплотипа промоторов HsfA2 — HsfA2Hap1 и HsfA2Hap2 — исследователи выявили их неравномерное распределение среди различных термоустойчивых сортов райграса, при этом аллель HsfA2Hap1 является преобладающим.
Исследовательская группа прояснила синергетический механизм, влияющий на термоустойчивость райграса пастбищного.
«Это открытие значительно обогатит селекцию термоустойчивых сортов райграса пастбищного», — заявил профессор Чэнь Лян из WBG, ведущий исследователь в этой работе.