Новый метод реконструкции развития органов растений
Исследователи INRAE разработали уникальный метод долгосрочного мониторинга развития органов, позволяющий избежать стресса от постоянного наблюдения. Метод основан на анализе фотокаталога органов (например, листьев) от множества отдельных растений, представляющих весь диапазон стадий развития.
Как работает метод
- Ученые фотографируют листья с разных растений на всех этапах роста.
- С помощью специальных алгоритмов и открытого ПО MorphoLeaf (разработанного в 2016 г. совместно с ENS de Lyon) каждому листу присваивается "возраст".
- На основе этого каталога реконструируется процесс развития во времени.
Применение к Arabidopsis thaliana
Метод был использован для детального документирования развития листьев у модельного растения Arabidopsis thaliana:
- В течение нескольких недель собраны листья сотен растений дикого типа и мутантных линий (с изменениями формы листа).
- Для съемки использовалось простое оборудование: стандартный микроскоп для ранних стадий (размер листа < 0.1 мм) и планшетный сканер для поздних стадий (размер листа > 1 см).
Ключевые результаты
Анализ изображений позволил точно восстановить "партитуру" развития и выявить важные пространственно-временные закономерности. Главное открытие: растения дикого типа и мутанты могут иметь идентичные траектории на ранних стадиях развития, которые затем расходятся на определенных поздних этапах.
Значение и перспективы
Детальное понимание развития растений может помочь в оптимизации их роста. Подход гибкий и адаптируемый для изучения любых типов органов, в том числе у животных, что делает его ценным инструментом для исследований в области биологии развития.
Исследование опубликовано в журнале Quantitative Plant Biology.