Студенты обнаружили механизм, влияющий на высоту растений

Карликовые растения добавляют ландшафтам и садам разнообразие форм и цветов. Студенческий класс Университета Пердью обнаружил ключевой механизм, приводящий к их малому росту.

Аспирант Норман Бест провел со студентами курса физиологии растений практическое занятие, в ходе которого была выявлена мутация у карликового сорта подсолнечника Sunspot, ограничивающая его высоту. Восемь студентов Пердью и поддерживавшие их ученые опубликовали результаты в Journal of the American Society of Horticultural Science.

Механизм карликовости

Группа белков, содержащих аминокислотную последовательность с аббревиатурой DELLA, ответственна за подавление роста стебля у Sunspot. Когда растение воспринимает гормон роста гибберелловую кислоту, она вытесняет белки DELLA с ДНК, что приводит к росту стебля. У карликового подсолнечника одна из этих белковых последовательностей DELLA мутировала. Гибберелловая кислота не может удалить мутантный белок, что подавляет рост.

"DELLA служит стражем на ДНК, предотвращающим рост клеток", — сказал Брайан Дилкес, доцент кафедры биохимии и научный руководитель Беста. — "Зеленая революция использовала мутации этих стражей DELLA, чтобы перенаправить продукты фотосинтеза от роста стебля к урожайности зерна у злаков, таких как пшеница. Но здесь студенты обнаружили мутацию, ответственную за генетику эстетических свойств ландшафтного сорта".

Значение открытия

Зеленая революция, начавшаяся в 1950-х годах, и связанные с ней научные открытия значительно увеличили сельскохозяйственное производство. Обнаружение того, что одни и те же гены определяют разнообразие форм, ценимых в декоративных растениях, объединяет молекулярный уровень садоводства и растениеводства.

Интеграция Бестом исследований в учебный процесс обогатила образовательный опыт и привела к настоящим открытиям, достойным рецензируемой научной литературы.

"Вы можете приехать в Университет Пердью, посещать занятия и в ходе лабораторных работ заниматься настоящей наукой, ответа на вопросы которой мы не знаем. Студенты Колледжа сельского хозяйства раскрыли новые знания, имеющие ценность для научного сообщества", — отметил Дилкес.

Практическое применение

Бест заявил, что этот механизм можно использовать для модификации декоративных садовых растений.

"Способность создавать карликовые растения очень важна для декоративной индустрии. Мы могли бы применять это к новым сортам, используя молекулярные маркеры для отбора по признаку карликовости и исследуя геномы других растений, где подобные мутации с высокой вероятностью будут иметь схожий эффект на архитектуру", — сказал Бест.