Связь между цветением и морозостойкостью у пшеницы

Новое исследование генетика пшеницы из UC Davis Хорхе Дубковски и его коллег может привести к новым стратегиям повышения морозостойкости пшеницы, которая обеспечивает более пятой части калорий, потребляемых в мире.

Результаты, опубликованные 22 июня в онлайн-выпуске журнала Plant Physiology, проливают свет на связь между цветением и устойчивостью к заморозкам у пшеницы.

У озимых сортов пшеницы и ячменя длительное воздействие не замораживающих низких температур ускоряет время цветения в процессе, известном как яровизация. Это воздействие также подготавливает пшеницу к лучшей переносимости заморозков — процесс, известный как холодовая акклиматизация.

В новом исследовании Дубковски и его коллеги из UC Davis, Университета штата Огайо и Венгрии показали, что когда основной ген яровизации, VRN1, экспрессируется в листьях, он запускает процесс, который приводит к снижению экспрессии генов морозостойкости.

«Эта система позволяет пшенице и другим злакам умеренного пояса по-разному реагировать на прохладные температуры осенью и весной», — сказал Дубковски, профессор факультета растениеводства UC Davis.

Он отметил, что прохладная температура осенью, когда у растений низкий уровень гена яровизации VRN1, активирует гены морозостойкости, запуская акклиматизацию растений к холоду. Это важно осенью, когда прохлада указывает на приближение зимних морозов.

«Однако та же прохладная температура весной, когда в листьях присутствует высокий уровень гена яровизации VRN1, приводит к более слабому ответу генов морозостойкости. Это позволяет избежать запуска энергозатратного процесса холодовой акклиматизации, который весной не нужен, так как приближается более теплая погода», — пояснил Дубковски.