Новое исследование, проведенное Центром Джона Иннеса, углубилось в системы генетической памяти, посредством которых растения передают сезонную информацию своим семенам, чтобы дать им наилучшие шансы на репродуктивный успех.
Растения интегрируют сезонные сигналы, такие как температура и продолжительность дня, и используют эту запомненную информацию для оптимизации времени ключевых этапов жизненного цикла.
Эти переходы развития включают цветение, рассеивание семян и покой семян - своевременная тактика, используемая «материнскими» растениями для обеспечения прорастания семян в оптимальных условиях, когда выживаемость сеянцев высока.
Сезонное зондирование требует активности двух хорошо охарактеризованных генов локуса цветения C (FLC) и локуса цветения (FT).
Предыдущие исследования показали, что FLC действует на FT линейным образом, предоставляя сезонную информацию, которая способствует цветению.
Теперь это новое исследование под руководством профессора Стивена Пенфилда из Центра Джона Иннеса определило точный механизм, с помощью которого информация о температуре передается от матери к семенам.
«Что интересно в этих новых открытиях, так это то, что те же самые гены, которые контролируют сроки цветения, также контролируют прорастание семян, но действуют в обратном порядке», - сказал профессор Пенфилд.
Исследование, опубликованное в рецензируемом журнале Science, показывает, что два гена собирают информацию о температуре окружающей среды и передают ее потомству во время завязывания семян.
"Материнское растение использует сезонную информацию, чтобы управлять поведением потомства и оптимизировать приспособленность", - объясняет профессор Пенфилд
"Некоторое время назад мы обнаружили, что мать порождает разнообразие, и механизм, который использует мать, заключается в изменении температуры, потому что при изменении температуры растения производят семена, которые немного отличаются по размеру и количеству."
Таким образом, исследование, финансируемое BBSRC, показало, что материнское растение использует колебания температуры окружающей среды для создания разнообразия в типах и поведении семян - своего рода хеджирование репродуктивных пари, в котором растение использует информацию о температуре для создания разнообразных и широко распространенное потомство.
Это механистическое понимание модельного вида Arabidopsis thaliana может привести к улучшению урожая, говорят авторы исследования.
«Более глубокое понимание того, как растения передают сезонную информацию своим потомкам, поможет усилиям по созданию культур, которые лучше справляются с изменением климата», - объясняет профессор Пенфилд.
«Если мы поймем механизм, с помощью которого растения вызывают изменения в потомстве из года в год, мы сможем научиться разводить более стабильные культуры», - добавил он.