Ученые определили ключевой ген, который помогает семенам решать, прорастать ли.
Ген MFT препятствует прорастанию семян в темноте или в тенистых условиях, где их шансы на выживание будут низкими, согласно новому исследованию Йоркского университета.
Исследование, проведенное на арабидопсисе, очень близком родственнике масличного рапса, расширяет наше понимание одной из наиболее важных стадий жизненного цикла растения и может помочь улучшить качество семян сельскохозяйственных культур в будущее.
Ученым уже давно известно, что два растительных гормона играют важную роль в регулировании того, прорастет ли семя и когда: «абсцизовая кислота», или ABA, блокирует прорастание, а «гибберелины», или GA, способствуют этому.
Однако в ходе прорыва в нашем понимании механизма, с помощью которого эти гормоны контролируют прорастание в зависимости от качества света, исследователи обнаружили, что MFT является ключевым компонентом, который интегрирует и интерпретирует сигналы, поступающие как от ABA, так и от GA.
Ген MFT регулируется качеством света и получает сигналы как от ABA, так и от GA. В темных или затененных условиях он затем направляет производство белка MFT, который регулирует прорастание, включая блок генов, препятствующих росту, и выключая другой блок генов, способствующий росту.
Это предотвращает прорастание растения в неправильных условиях, например, когда для роста недостаточно света.
Профессор Ян Грэм, автор-корреспондент из Центра новых сельскохозяйственных продуктов факультета биологии Йоркского университета, сказал: «Это еще один прекрасный пример того, как растения развили очень сложные молекулярные механизмы, чтобы оставаться в живых». настроиться на их окружение. Это позволяет семенам выживать в почве в течение многих лет, поэтому, когда придет время, например, когда дерево упадет в лесу или почва перевернется, семена могут внезапно начать действовать».
Для многих видов растений способность семени ощущать качество света может информировать его, если оно находится под прямыми солнечными лучами, под пологом других растений, которые пропускают только определенное качество света. темнота, что часто бывает, когда семена закапывают в почву.
У диких видов растений способность семян оставаться в состоянии покоя даже в условиях, которые позволили бы им прорасти, важна для выживания. Для видов сельскохозяйственных культур устранение этого периода покоя является одним из первых признаков, которые необходимо учитывать в программе селекции растений.
Ведущий автор работы, д-р Фабиан Ваистий с факультета биологии Йоркского университета, добавил: «Понимание молекулярно-генетических основ того, как контролируется прорастание семян, предоставит новые инструменты для улучшения качества семян и силы проростков. в разработке новых культур для будущего."
MOTHER-OF-FT-AND-TFL1 подавляет прорастание семян в дальнем красном свете, модулируя реакции фитогормонов у Arabidopsis thaliana, опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences, USA.