Хотя беременность у человека и развитие семян у растений выглядят совершенно по-разному, существуют параллели, не в последнюю очередь в том, что зародыш развивается в тесной связи с матерью. Известно, что у животных на развитие эмбриона влияет целая сеть сигналов от матери. У растений уже давно было ясно, что материнские сигналы регулируют развитие зародыша. Однако сам сигнал был неизвестен - до сих пор. Ученые из Института науки и технологии Австрии (IST Austria), Центральноевропейского технологического института (CEITEC) и Университета Фрайбурга обнаружили, что материнский растительный гормон, называемый ауксином, является одним из сигналов, формирующих структуру зародыш растения. Их исследование опубликовано сегодня в журнале Nature Plants..
«Ученые-растения десятилетиями пытались выяснить природу сигнала между матерью и эмбрионом», - объясняет Иржи Фримл, профессор IST Austria и один из авторов статьи. «Мы показываем, что мать является источником ауксина, который регулирует раннее развитие эмбриона». Ауксин представляет собой гормон, который играет множество ролей в развитии растений и, как известно, регулирует развитие эмбриона. Визуализируя биосинтез и реакцию на ауксин, исследователи показывают, что материнская ткань, окружающая эмбрион в семени, начинает производить больше ауксина после оплодотворения.
Затем авторы показывают, что это повышенное производство материнского ауксина имеет решающее значение для эмбриона: когда производство ауксина прерывается, эмбрион развивается неправильно. И именно материнский ауксин играет эту важную роль. Когда исследователи скрещивают растения так, что мать не вырабатывает ауксин, а зародыш вырабатывает, наблюдаются те же дефекты в развитии зародыша, что доказывает, что материнский ауксин является ключевым сигналом развития.
Однако ауксин - не единственный материнский сигнал, влияющий на эмбрион, объясняет Фримл: «Когда мы прекращаем поставку ауксина от матери к эмбриону, эмбрион растет ненормально, но ему все же удается каким-то образом развиваться. означает, что должен быть другой, независимый от ауксина сигнал». Статья является результатом сотрудничества Иржи Фримла и его группы, в частности Хелен С. Роберт, бывшего постдока Фримла, а ныне руководителя группы в CEITEC в Брно, и группы Томаса Лаукса из Фрайбургского университета.