Внутренние часы подсолнуха управляют цветением для привлечения опылителей

Новое исследование биологов растений из Калифорнийского университета в Дэвисе показывает, что внутренние циркадные часы контролируют характерные концентрические кольца цветения у подсолнухов, максимизируя посещения опылителей. Работа опубликована 13 января в журнале eLife.

Соцветие подсолнуха состоит из сотен мелких цветков (флоретов). Из-за характера роста самые молодые флореты находятся в центре, а самые зрелые — по краям, образуя спиральный узор.

Отдельный флорет цветёт пару дней: в первый день открывается мужская часть цветка с пыльцой, во второй — раскрывается женское рыльце для её приёма. Флореты координируют открытие так, что оно начинается концентрическими кольцами с края и движется к центру в последующие дни. При этом кольцо женских цветков всегда находится снаружи от более ранних мужских цветков с пыльцой.

Пчёлы-опылители обычно садятся на краевые лепестки и движутся к центру. Таким образом, они сначала проходят над женскими флоретами, а затем собирают пыльцу с мужских и переносят её на другое соцветие.

Исследователи снимали цветение подсолнухов в режиме таймлапса в разных световых/температурных условиях. Они обнаружили, что циркадные ритмы растения контролируют открытие флоретов. Когда часы нарушали, выращивая растения при постоянном освещении, флореты открывались не концентрическими кольцами, а только по принципу возраста — непрерывным градиентом от края к центру.

Такие растения с нарушенными часами, вынесенные на улицу, привлекали меньше опылителей, чем обычные подсолнухи.

«Мы считаем, что такая координация делает их более привлекательной мишенью для пчёл. Это стратегия для привлечения как можно большего количества насекомых», — говорит старший автор Стейси Хармер.

Понимание того, как циркадные часы и окружающая среда влияют на цветение, поможет селекционерам создавать сорта, которые цветут в оптимальное время суток для эффективного опыления, несмотря на изменение климата и сокращение популяций насекомых.