Ген PCH1: «молекулярная память» растений о свете помогает им адаптироваться к сезонам

Исследователи из Центра наук о растениях Дэнфорта под руководством Дмитри А. Нусинова обнаружили ген PCH1, который позволяет растениям «помнить» дневной свет во время длинных зимних ночей. Этот ген накапливается в сумерках и стабилизирует световые сигналы в первые часы ночи, предотвращая чрезмерный рост в течение длинных тёмных периодов.

Ключевые открытия:

• Ген PCH1 действует как «молекулярная память» о свете, поглощённом днём.
• Он задерживает начало роста во время длинных ночей, помогая растениям адаптировать свой рост к сезонным изменениям продолжительности дня (фотопериоду).
• Без PCH1 растения в длинные ночи растут слишком много, становясь вытянутыми и менее крепкими.
• Ген обнаружен у модельного растения Arabidopsis, но также присутствует у других видов, включая рис.

Значение и перспективы:

• Цель исследований — манипулирование PCH1 в сельскохозяйственных культурах, чтобы расширить диапазон широт, на которых их можно эффективно выращивать, несмотря на разную продолжительность дня.
• Растения растут быстрее всего в часы перед рассветом, а не днём, когда они сконцентрированы на фотосинтезе.
• В условиях глобального потепления, которое меняет температуру, но не длину дня на высоких широтах, такая генетическая адаптация может помочь сохранить продуктивность культур.

Исследование опубликовано в журнале eLife в статье «PCH1 integrates circadian and light-signaling pathways to control photoperiod-responsive growth in Arabidopsis».