Как растения контролируют образование клеток древесины
Международная группа под руководством профессора и директора по исследованиям Ирьё Хелариутты обнаружила генетический процесс, контролирующий развитие клеток древесины (ксилемы) в корнях растений. Древесина — это сосудистая ткань, транспортирующая воду и питательные вещества вверх от корня и формирующая древесный элемент стебля. Работа, опубликованная в престижном журнале Current Biology, предлагает потенциальный метод для создания растений, производящих больше древесины.
Понимание генетических сигналов, управляющих специализацией клеток, позволяет направлять развитие растений. Это особенно важно для создания более устойчивых и быстрорастущих растений в условиях изменения климата и энергетических задач.
Исследование команды профессора Хелариутты поможет в будущем улучшении сельскохозяйственных и лесных культур. По словам исследователя Энтони Бишоппа, результаты углубляют понимание развития растений.
«Формирование тканей, проводящих воду, имело первостепенное значение для колонизации растениями суши. Мы представляем механизм, посредством которого определяется идентичность клеток древесины, проводящих воду», — говорит Бишопп.
Результаты показывают, что взаимодействие двух гормонов контролирует степень формирования древесины в корне. Изменяя движение этих гормонов и способность растений воспринимать их, учёные получили растения с дефицитной или избыточной древесной тканью.
Клетки древесины богаты целлюлозой, которую можно использовать для производства биотоплива. Лесная промышленность также может получить пользу от деревьев с модифицированными свойствами древесины под нужды технологических процессов.
Исследование проводилось на модельном растении Arabidopsis thaliana. Группа планирует применить результаты к коммерчески значимым видам, таким как лесные деревья и рис.
Помимо формирования древесины, работа проливает свет на развитие растений в целом. Исследование выполнено в рамках Европейской исследовательской сети для стимулирования экономического роста и устойчивости. Сеть объединила партнёров из Финляндии, Бельгии, Великобритании, Нидерландов и Японии. Основную работу выполнили Энтони Бишопп и Ханна Хелп.