Атлас генов цветения растений открывает путь для передовых исследований в садоводстве

Цветение — ключевой биологический процесс у покрытосеменных растений, влияющий на экологический баланс и хозяйственную ценность. Несмотря на многочисленные исследования, регуляторные механизмы генов цветения остаются до конца не изучены из-за большого разнообразия видов растений.

В новом исследовании представлены идентификация и сравнительный анализ генов цветения у 837 видов покрытосеменных, что привело к созданию обширной Базы данных генов времени цветения растений (Plant Flowering-time Gene Database, PFGD).

Команда ученых из Северокитайского университета науки и технологий в сотрудничестве с Орхусским университетом и Хэбэйским педагогическим университетом науки и технологий опубликовала результаты 10 января 2024 года в журнале Horticulture Research.

Ключевые результаты исследования:

• Проведен комплексный анализ генов цветения, в результате которого идентифицировано 183 720 генов, относящихся к восьми регуляторным путям:
  • фотопериод,
  • яровизация,
  • автономный,
  • циркадные ритмы,
  • температура,
  • старение,
  • гормоны,
  • сахара, а также к ABCDE-модели развития цветка.
• Особое внимание уделено идентификации 10 155 генов ABCDE-модели, критически важных для понимания регуляции цветения.
• Исследованы паттерны экспрессии генов и построены сети взаимодействия между генами ABCDE-модели и их регуляторами, что дало детальную схему процесса цветения.
• Спрогнозированы miRNA и гены-мишени, связанные с цветением, что углубляет понимание регуляторных механизмов.

Значение и применение:

База данных PFGD служит централизованной платформой, позволяющей исследователям получать доступ и анализировать генетические данные, облегчая межвидовые сравнения и функциональные геномные исследования. Это первое крупномасштабное кросс-видовое исследование генов цветения.

Как отметил старший исследователь доктор Сяомин Сун, создание этой базы данных — значимая веха в генетике растений, которая позволит изучать сложные регуляторные сети генов цветения у разных видов.

Результаты имеют большое значение для сельского хозяйства, потенциально позволяя оптимизировать сроки цветения культур для повышения продуктивности и адаптации к климату. База данных PFGD становится краеугольным камнем для глобальных исследований в области генетики растений, открывая новые стратегии для улучшения сельскохозяйственных культур и сохранения биоразнообразия.