Выявлена мутация, вызывающая появление белых пятен на листьях

Международная группа исследователей идентифицировала новую мутацию у растения Lotus japonicus, которая приводит к образованию листьев с белыми пятнами. Эти результаты могут быть важны для селекции декоративных садовых и горшечных растений.

Мутации, вызывающие появление белых пятен на листьях, известны в основном у резуховидки Таля (Arabidopsis), поэтому селекционеры заинтересованы в поиске новых вариантов.

Исследователи из группы молекулярной биологии растений Орхусского университета обнаружили новую такую мутацию, скринируя свою коллекцию из более чем 100 000 линий Lotus japonicus. В этой коллекции ретротранспозон спонтанно встраивал новые копии в геном, создавая мутации. При скрининге были найдены две линии с красивыми пятнистыми листьями.

Мутация была идентифицирована в гене snowy cotyledon 2 (Sco2). Мутант по соответствующему гену у Arabidopsis был известен ранее, но у него наблюдались только белые семядоли (первые два листа).

Международное сотрудничество и результаты

Далее датские учёные установили сотрудничество со специалистами по фотосинтезу и хлоропластам из Копенгагенского университета и Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене. Они показали, что:

• При выращивании мутанта sco2 Arabidopsis в условиях освещения в течение нескольких часов листья становились значительно меньше.
• В мутантах sco2 наблюдался не только недостаток хлорофилла и каротиноидов, но и снижение уровня некоторых белков фотосинтеза.

Ранее преобладала теория, что пятнистые листья возникают из-за дисбаланса между количеством определённых белков хлоропласта, кодируемых в ядре, и белков, кодируемых в самом хлоропласте. Мутант sco2, по-видимому, не вписывается в эту теорию, что требует разработки новых идей о механизме образования пятнистости.

Помимо мутанта sco2, в Орхусе были выделены и другие новые мутанты Lotus japonicus с пятнистыми листьями. Их изучение в будущем даст более полную картину этого явления и может указать новые пути для улучшения декоративных растений. Поскольку белки хлоропласта критически важны для роста всех растений, результаты также актуальны для общего понимания функционирования хлоропластов.

Научная статья опубликована в журнале Molecular Plant, 10, 721-734.