Ученые раскрыли генетический механизм контроля прорастания семян

Исследователи из Университета Йорка обнаружили новые детали того, как семена используют генетические сети для контроля времени своего прорастания в ответ на сигналы окружающей среды.

• Важность контроля: Время прорастания критически важно для выживания диких растений и для коммерческого семеноводства, где требуется обеспечить равномерный рост.
• Экологические сигналы: Холодная среда может сигнализировать о приближении зимы, и материнское растение производит покоящиеся семена, которые не прорастут до следующей весны. Более теплая среда может указывать на раннее лето, и растение дает семена, которые прорастают немедленно, позволяя вырасти еще одному поколению до зимы.

Роль регуляторного гена SPATULA

Ученые из Центра новых сельскохозяйственных продуктов (CNAP) обнаружили, что регуляторный ген SPATULA контролирует активность пяти других регуляторных генов, которые, как известно, влияют на время прорастания семян.

• Модельный организм: Исследование проводилось на модельном масличном растении Arabidopsis.
• Разнообразие реакций: При нарушении этой генетической сети разные сорта Arabidopsis реагируют по-разному: одни становятся более покоящимися, другие — менее. Это отражает адаптацию сортов, эволюционировавших в разных частях мира, к различным условиям среды.

Значение открытия

Профессор Ян Грэм, руководитель группы CNAP, отмечает: «Растения во многом умны. Сложность генетического "инструментария", контролирующего прорастание семян, весьма впечатляет. Во время формирования семян растения способны реагировать на множество экологических сигналов — от температуры и длины дня до качества света и доступности питательных веществ».

Это открытие может лечь в основу создания семян более высокого качества для фермеров. Поскольку покой семян — один из первых признаков, на который воздействуют при одомашнивании культуры, работа также должна помочь в быстрой доместикации диких видов для создания новых сельскохозяйственных культур различного назначения.

Исследование финансировалось Советом по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC) и Фондом Гарфилда Уэстона и опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).