Как растения определяют время цветения?
Профессор Кэролайн Дин изучает молекулярную биологию, лежащую в основе контроля цветения растений, уже 23 года.
Синхронизация цветения
- Цветение — строго регулируемый процесс. Например, все маки в поле зацветают в течение одного-двух дней друг за другом.
- Синхронизация максимизирует производство семян, приурочивая опыление и формирование семян к благоприятным весенним и летним условиям.
Значение для науки и сельского хозяйства
- Исследования цветения важны для понимания фундаментальных процессов в растениях.
- Селекция на изменение времени цветения значительно расширила географический ареал выращивания многих культур, что необходимо для адаптации к изменению климата.
Как растения запоминают зиму?
Многие растения (например, брокколи) не зацветут без периода продолжительного холода.
- Репрессор: Растения производят белки-репрессоры, которые блокируют гены, необходимые для перехода к цветению.
- Холод: Продолжительный холод зимой медленно, но верно «выключает» ген этого репрессора.
- Память: Система памяти, похожая на ту, что работает в организме человека, поддерживает состояние «ВЫКЛ» после потепления весной.
- Важность механизма: Сходная система памяти консервативна у многих организмов. Её нарушение может приводить к неконтролируемому делению клеток и вызывать рак и другие заболевания. Изучение механизма на растениях может дать ключи для разработки будущих терапий.
Адаптация к разному климату
- Исследования проводятся на резуховидке Таля (Arabidopsis thaliana) — модельном растении с небольшим геномом.
- Огромное разнообразие требований к цветению у разных видов (длина дня, температура) возникает из-за относительно тонкой «перестройки» взаимодействий генов в общей консервативной генетической сети.
- Слабые изменения в системе памяти сыграли важную роль в адаптации растений к разным климатам — от экватора до Полярного круга.