24-нт репродуктивные фазирнк широко представлены у покрытосеменных растений
Малые РНК (sRNAs) — ключевые регуляторы роста и развития растений. Две группы sRNAs в изобилии присутствуют во время развития пыльцы в пыльниках — критического процесса для репродуктивного успеха. Один из этих путей производства sRNAs, ранее считавшийся присутствующим только у злаков и родственных однодольных, теперь показан как широко распространённый у цветковых растений. Он эволюционировал более 200 миллионов лет назад и, вероятно, является одним из эволюционных новшеств, обеспечивших их успех.
Исследование под руководством Блейка Мейерса, члена Donald Danforth Plant Science Center и профессора Университета Миссури, и его коллег из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета, Университета Делавэра и Университета Мэриленда опубликовано в журнале Nature Communications.
Ключевые открытия:
- Путь производства 24-нт репродуктивных фазирнк, необходимый для полной мужской фертильности у кукурузы (однодольные), оказался широко представлен у покрытосеменных (angiosperms).
- Его обнаружили у тропического дерева, производящего плоды личи (двудольные, eudicots), что стало неожиданностью, так как считалось, что путь есть только у однодольных.
- Анализ других геномов двудольных показал, что путь присутствует у многих из них.
- Путь возник до разделения двудольных и однодольных (более 200 млн лет назад), а не является специфичным для злаков.
- Между путём у двудольных и злаков есть ключевые различия, дающие представление о дивергенции биологии sRNAs и репродукции.
Значение и дальнейшие исследования:
- Точная молекулярная функция этих sRNAs в развитии пыльцы остаётся загадкой.
- Для её изучения у двудольных команда использует модель — дикую землянику (Fragaria vesca), благодаря её малому размеру генома, короткому репродуктивному циклу и лёгкому размножению.
- Понимание генетических механизмов развития цветков важно для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и селекции, особенно для создания высокоурожайных гибридов.