Исследователи определили влияние качества света на гены, регулирующие ветвление растений
Растения способны различать красный и дальний красный свет солнца и используют эту информацию для изменения своей архитектуры. Это открытие может помочь в создании сельскохозяйственных культур, адаптированных к различным условиям, таким как засуха, высокая температура или выпас скота.
Исследование, которое будет опубликовано в журнале Plant Physiology в октябре, выявило роль гормона абсцизовой кислоты в подавлении роста пазушных почек в ответ на снижение соотношения красного к дальнему красному свету (R:FR). Такое соотношение растения воспринимают под густым пологом.
- Практическое значение: Работа поможет модифицировать архитектуру растений, в частности кущение и производство биомассы у пшеницы, сорго, кормовых трав и других важных культур.
- Модельный объект: Учёные использовали растение Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля) для идентификации генов, участвующих в росте пазушных почек в ответ на изменение R:FR.
- Условия эксперимента: В камерах роста имитировали затенённую среду, характерную для высокой плотности посадки, добавляя дальний красный свет, но не изменяя общее количество фотосинтетически активной радиации (света).
Ключевые выводы:
- Избирательный контроль: Показано, что почки в определённых позициях на растении могут избирательно контролироваться соотношением R:FR.
- Роль гормонов: С помощью микрочипового анализа выявлено, что гены, связанные с биосинтезом и сигнализацией абсцизовой кислоты, по-разному экспрессируются при изменении качества света.
- Генетическое подтверждение: Использование мутантных растений с дефектами в генах биосинтеза абсцизовой кислоты (NCED3 и ABA2) подтвердило её роль в этом процессе.
- Биохимические доказательства: Измерения показали, что снижение соотношения R:FR подавляет рост пазушных почек из-за повышенного содержания в них абсцизовой кислоты.
Исследование расширяет известные гормональные пути, регулирующие ветвление и реакцию избегания затенения, и предоставляет геномные, биохимические и генетические доказательства роли абсцизовой кислоты как регулятора ветвления в ответ на световые сигналы.
Перспективы: Дальнейшие исследования будут направлены на разработку идеальных фенотипов для пшеницы, сорго и кормовых культур.