Растения, растущие в дикой природе, постоянно ощущают и реагируют на множество сигналов, надлежащим образом координируя биологические процессы.
Сезонные факторы, такие как продолжительность дня и температура, влияют на то, как быстро растения растут и насколько хорошо они могут бороться с вредителями и патогенами.
Эта замечательная способность является ключом к процветанию растений в местной среде. Но как они координируют эти сигналы для достижения правильного баланса между ростом и защитой?
Каждый сигнал воспринимается и обрабатывается специальным механизмом? Или дело в том, что ответы на множественные сигналы окружающей среды сортируются централизованно с помощью общего механизма?
До сих пор механизм, контролирующий этот процесс, изучен недостаточно. Новое исследование Центра Джона Иннеса, Норвич, Великобритания, опубликованное в журнале Cell Reports, проливает свет на этот увлекательный вопрос.
Д-р Винод Кумар из Центра Джона Иннеса объясняет: «Наше исследование показывает существование центрального узла сортировки сигналов, который точно регулирует рост и иммунитет в соответствии с ключевыми сезонными сигналами».
В центре этого сигнального узла находятся DET1 и COP1, два ключевых белка, известных своей ролью в передаче световых сигналов и контроле роста. Это исследование раскрывает новую роль этих белков в защите растений. DET1 и COP1 вместе с фактором транскрипции PIF4 контролируют координацию роста и иммунитета в ответ на продолжительность дня и температуру.
"В нашем исследовании мы использовали арабидопсис. Учитывая эволюционную консервативность, существует большая вероятность того, что это может быть верно и для других систем, включая важные сельскохозяйственные культуры", - добавил д-р Шрирамайя Гангаппа, первый автор статьи.
Следующий этап, по словам доктора Кумара, заключается в более подробном изучении, чтобы понять, как функционирует хаб. «Мы показали, что общий сигнальный механизм работает для передачи сигналов окружающей среды. Следующая захватывающая задача - понять молекулярные механизмы, с помощью которых он работает».
Понимание механизмов взаимодействия растений с окружающей средой для определения адаптивных признаков, таких как рост и иммунитет, может иметь важное значение в селекции сельскохозяйственных культур в долгосрочной перспективе, особенно в контексте глобального изменения климата.
Работа финансировалась BBSRC и частично Европейской комиссией через стипендию Марии Скодовской-Кюри.