Как растения определяют время цветения

Начало цветения — ключевое событие в жизненном цикле растения, обеспечивающее размножение. С сельскохозяйственной точки зрения важно, чтобы цветение происходило в нужное время для оптимизации урожая. Профессор Маркус Шмид руководит проектом по изучению регуляции времени цветения на клеточном уровне.

Цветение контролируется сложной генетической регуляторной сетью. На сегодня идентифицировано несколько генов, на которые влияют различные факторы: метаболическое и гормональное состояние растения, длина дня и температура. Однако понимание того, как растения интерпретируют эти сигналы для принятия решения о начале цветения, остаётся неполным.

Решение о цветении принимается в специальной ткани на растущей верхушке растения — апикальной меристеме побега. Клетки этой ткани ещё не специализированы и могут развиться в разные типы клеток. Апикальная меристема побега состоит всего из нескольких сотен клеток, и до недавнего времени её было слишком мало для анализа, но современные технологические достижения теперь позволяют её изучать.

«Используя передовое геномное секвенирование и метаболомику, мы надеемся получить новые данные о функции генетических регуляторных сетей, а также больше знаний о том, что контролирует время цветения. То есть момент, когда клетки переходят от производства листьев к началу производства цветов», — говорит Маркус Шмид, профессор Умеоского университета.

Влияние климата на цветение

Фундаментальное исследование будет проводиться на модельном растении резуховидке Таля (Arabidopsis thaliana), а впоследствии и на гибридном тополе. Сама резуховидка не имеет экономической ценности, но информация, полученная на этой модели, во многих случаях может быть напрямую перенесена на сельскохозяйственные культуры.

Результаты этих исследований позволят прогнозировать, как растения будут реагировать на изменения окружающей среды.

«В эпоху изменения климата особенно важно понимать, как эти изменения повлияют на рост и продуктивность растений».