Ближе к бесполому размножению сельскохозяйственных культур
Исследователи из Университета Цюриха (UZH) выяснили, как сигнал от сперматозоида активирует деление женской гаметы растения после оплодотворения. Этот процесс можно запустить и искусственно, что открывает новые пути для апомиксиса — бесполого размножения через семена. Работа опубликована в Science.
Как сперматозоид запускает деление
У модельного растения резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana):
- И сперматозоид, и яйцеклетка находятся в подготовительной фазе к делению клетки.
- Центральная клетка (из которой формируется питательная ткань) "застряла" в фазе удвоения ДНК.
После оплодотворения сперматозоид вносит в центральную клетку белок циклин. Он активирует разложение ингибирующего белка, который блокировал завершение синтеза ДНК. Это позволяет клетке перейти к делению.
"Впервые нам удалось выяснить молекулярный механизм передачи сигнала от сперматозоида к женской гамете, чтобы вывести её из состояния покоя", — говорит первый автор Сара Симонни.
Перспектива для сельского хозяйства
Если генетически модифицировать растение так, чтобы его центральные клетки сами производили циклин, они начнут делиться без оплодотворения.
"Мы можем намеренно запустить эту активацию в отсутствие оплодотворения. Это открывает возможности для внедрения апомиксиса в сельскохозяйственные культуры, особенно в гибридные сорта", — отмечает Уэли Гроссниклаус.
Апомиксис позволил бы: