Утренний всплеск активности гена FT сообщает растениям, когда цвести

Для цветковых растений одно из важнейших решений каждый год — когда зацвести. Ген FT — главный регулятор перехода к цветению весной. Международная команда под руководством профессора Такато Имаидзуми обнаружила, что у растений Arabidopsis thaliana, выращенных в естественных условиях, активность гена FT достигает пика каждое утро перед цветением, что ранее не наблюдалось в лабораторных условиях.

Ключевое открытие

• Растения, выращенные на улице при солнечном свете, зацветали раньше (образовывали меньше листьев), чем растения, выращенные в лаборатории при флуоресцентном свете.
• У уличных растений наблюдался утренний пик активности гена FT, помимо вечернего пика, который был известен ранее.
• Лабораторные условия (флуоресцентный свет, постоянная температура) не воспроизводили ключевые аспекты естественной среды, что маскировало утренний пик.

Воспроизведение эффекта в лаборатории

Исследователи выявили два критических фактора:

1. Спектр света: Флуоресцентные лампы излучают меньше дальнего красного света. Когда в камеры добавили светодиоды дальнего красного света, чтобы достичь соотношения красный/дальний красный ~1:1 (как в природе), у растений проявился утренний пик FT.
2. Температура: Суточный цикл температуры (от ~16°C до ~23°C) снижал вечернюю активность FT, как у уличных растений.

Значение работы

Белок, кодируемый геном FT, перемещается из листьев в апикальную меристему побега, переключая её с вегетативного роста на цветение. Открытие показывает, что стандартные лабораторные условия для Arabidopsis нуждаются в корректировке, чтобы исследования на молекулярном уровне точнее отражали процессы в природе и у других растений, включая сельскохозяйственные культуры.