Выявлены молекулярные переключатели, контролирующие удлинение почек
Исследовательская группа выяснила специфичные для стадии развития роли растительных гормонов, в частности экзогенного транс-зеатина (tZ), в регуляции развития пазушных почек у Eucommia ulmoides — высокоценной экономической культуры.
Результаты опубликованы в журнале Industrial Crops and Products. Работу возглавила профессор У Лифан из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук.
Eucommia ulmoides — ценное дерево, произрастающее в Китае, известное своими лекарственными, пищевыми и каучуконосными свойствами. В то время как предыдущие исследования в основном фокусировались на его лекарственных компонентах и свойствах каучука, изучение молекулярных механизмов его роста и развития оставалось ограниченным. Особенно актуальным был вопрос о том, как внешние регуляторы роста растений влияют на его регенерацию и развитие in vitro.
Основываясь на ранее созданной эффективной системе регенерации E. ulmoides, учёные исследовали роль экзогенного tZ (разновидность цитокинина) в регуляции развития пазушных почек. Они собрали образцы почек на пяти различных стадиях развития и провели интегрированный анализ целевой метаболомики и транскриптомики.
Исследование показало, что развитие пазушных почек E. ulmoides происходит в две основные фазы:
- Начальная фаза индукции (W0–W1)
- Последующая фаза удлинения (W1–W4)
Под действием обработки tZ наблюдались динамические изменения уровней гормонов и паттернов экспрессии генов, что позволило понять специфичные для стадии регуляторные механизмы.
С помощью взвешенного анализа коэкспрессионных генетических сетей (WGCNA) команда идентифицировала ключевые гормон-связанные модули генов и построила регуляторную сеть, иллюстрирующую кросс-ток (взаимодействие) гормонов во время роста почки.
«Эта сеть показывает, как растительные гормоны "общаются" друг с другом во время роста почки», — пояснил член исследовательской группы доктор Ван Дачэн.
Данная работа закладывает теоретическую основу для расшифровки молекулярных механизмов, с помощью которых цитокинины регулируют регенерацию и рост E. ulmoides in vitro.