Новый прорыв в изучении реакции растений на глобальное потепление
Исследователи из университетов Лестера и Оксфорда обнаружили ген, контролирующий рост растений при повышенной температуре. Это открытие может оказать огромное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур по мере усиления глобального потепления.
Ключевое открытие
- Идентифицирован единственный ген, ответственный за контроль ростовых реакций растений на повышенную температуру у модельного вида Arabidopsis thaliana.
- Этот ген кодирует регуляторный белок PHYTOCHROME INTERACTING FACTOR 4 (PIF4).
Эффекты потепления и роль PIF4
При высокой температуре у растений наблюдается:
- Быстрое удлинение стеблей.
- Резкое поднятие листьев вверх.
- Значительное снижение биомассы, что сильно сокращает урожай.
Мутантные растения с дефицитом белка PIF4 не проявляют этих драматических реакций (удлинения стеблей и поднятия листьев) при воздействии повышенной температуры.
Механизм и значение
- PIF4 регулирует путь, связанный с растительным гормоном ауксином.
- Ранее было известно, что продукт гена PIF4 является ко-регулятором роста, опосредованного светом. Это говорит о том, что растения интегрируют сигнальные пути света и температуры через конвергентную регуляцию одних и тех же белков-мишеней.
Как отметила руководитель исследования доктор Керри Франклин: «Эта работа представляет собой первый крупный прорыв в понимании того, как растения регулируют ростовые реакции на повышенную температуру на молекулярном уровне... Это открытие окажется фундаментальным для понимания влияния глобального изменения климата на продуктивность сельскохозяйственных культур».
Исследование опубликовано в журнале Current Biology при поддержке Королевского общества и BBSRC.