Увидеть свет: учёные раскрыли механизм прорастания семян
Ген MFT предотвращает прорастание семян в темноте или в тени, где их шансы на выживание были бы низкими, согласно новому исследованию Университета Йорка.
Исследование, проведённое на Arabidopsis (близком родственнике рапса), углубляет понимание одной из важнейших стадий жизненного цикла растения и может помочь улучшить качество семян сельскохозяйственных культур.
Учёным уже было известно, что два растительных гормона играют ключевую роль в регуляции прорастания: абсцизовая кислота (ABA) блокирует его, а гиббереллины (GA) — стимулируют.
Однако исследователи обнаружили, что MFT является ключевым компонентом, который интегрирует и интерпретирует сигналы от обоих гормонов в ответ на качество света.
Ген MFT регулируется качеством света и получает сигналы от ABA и GA. В темноте или тени он запускает производство белка MFT, который управляет прорастанием: включает блок генов, препятствующих росту, и выключает блок генов, его стимулирующих.
Это предотвращает прорастание растения в неподходящих условиях, например, при недостатке света.
«Это ещё один отличный пример того, как растения эволюционировали, развив сложные молекулярные механизмы для синхронизации с окружающей средой. Это позволяет семенам годами сохраняться в почве, чтобы в нужный момент — например, когда в лесу падает дерево или почва переворачивается — они могли внезапно "ожить"», — говорит профессор Ян Грэм, ведущий автор исследования.
Для многих видов растений способность семени оценивать качество света сообщает ему, находится ли оно под прямыми солнечными лучами, под пологом других растений (пропускающим свет определённого качества) или в темноте (что часто случается, когда семена погребены в почве).
Для диких растений способность семян сохранять покой даже в благоприятных для прорастания условиях важна для выживания. Для сельскохозяйственных культур устранение этого покоя — одна из первых задач в программах селекции.
«Понимание молекулярно-генетической основы контроля прорастания семян даст новые инструменты для улучшения качества семян и силы роста проростков при создании новых культур будущего», — добавляет ведущий автор работы доктор Фабиан Вайстидж.
Исследование «MOTHER-OF-FT-AND-TFL1 подавляет прорастание семян в дальнем красном свете, модулируя ответы на фитогормоны у Arabidopsis thaliana» опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.