Группа ученых изучила механизм трансформации клеток растений после сбрасывания плодов, цветов и листьев. Это будет способствовать прогрессу в технологиях сельского хозяйства и производства продуктов питания.
Группу возглавлял профессор Джун М. Квак из Департамента новой биологии Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology, DGIST) в сотрудничестве с группой профессора Чон Кён Кима из Пхоханского университета науки и технологии, POSTECH, Южная Корея.
Исследование показало, что на ранних стадиях гены, связанные с фотосинтезом, высоко экспрессируются в остаточных клетках. Однако в переходной фазе экспрессия этих генов снижается, в то время как гены устойчивости к стрессу становятся более активно экспрессируемыми, чтобы подготовиться к периоду, когда защитный слой кутикулы временно отсутствует. Этот ответ интерпретируется как стратегия самозащиты растений от внешних угроз.
На заключительном этапе экспрессируются гены, связанные с биосинтезом и формированием кутикулы, что приводит к образованию защитного слоя на вновь открытой поверхности. В частности, группа определила фактор транскрипции MYB74 как ключевой регулятор процесса, посредством которого остаточные клетки трансформируются в эпидермальные клетки, а его нарушение приводит к подавлению этой трансформации.
Обычно, когда растения получают раны, они защищают свои внутренние ткани, образуя жесткий защитный слой, состоящий из лигнина и суберина. Команда исследовала, почему в зоне отпадения растения принимают другую стратегию, трансформируя остаточные клетки в эпидермальные клетки. Они обнаружили, что когда образуется лигниновый слой, клетки становятся жесткими и больше не могут расширяться или расти, тогда как эпидермальные клетки обеспечивают непрерывный рост внутренних тканей.
В частности, для правильного роста плода цветоложе (основная структура плода), где находятся остаточные клетки, также должно продолжать расти. Однако, если остаточные клетки не трансформируются в эпидермальные клетки, рост цветоложа останавливается, что в конечном итоге препятствует правильному развитию плода. Исследовательская группа подтвердила, что посредством этого процесса растения принимают стратегию преобразования остаточных клеток в эпидермальные клетки для оптимизации роста плода.
Источник: agroxxi.ru
