Дата публикации: 19 октября 2021 г.

Йельский университет: как растение понимает смену времени года

Растения понимают, что время года меняется, но как? Исследователи из Йельского университета применили новый подход к пониманию секретов растений.

Arabidopsis thaliana (Фото Мари-Лан Нгуен / Wikimedia Commons).

Ответ получили в виде изменений в экспрессии генов обычного сорняка, известного как арабидопсис (Arabidopsis). Растения способны обнаруживать не только изменения продолжительности светового дня, но даже наступление сумерек или рассвета. Когда весной дни становятся длиннее, набор генов начинает активно сигнализировать растениям о том, что пора цвести.

Статья была опубликована в журнале в журнале Developmental Cell.

«Это чрезвычайно элегантная система», - сказал Джошуа Гендрон (Joshua Gendron), доцент кафедры молекулярной, клеточной биологии и биологии развития Йельского университета. «Почти все думали, что это вся история».

Ученые полагали, что способность растений приспосабливаться к более короткой продолжительности светового дня, сопровождающей зиму, была просто изменением генетических процессов, которые растения используют в начале весны. 

В эпоху глобального изменения климата этот вопрос становится все более важным. По мере того как земля нагревается, растения по-прежнему сохраняют способность обнаруживать изменения продолжительности светового дня, но другие переменные, такие как температура и доступность воды, быстро меняются. Это означает, что оптимальные условия выращивания сельскохозяйственных культур могут быть найдены ближе к полюсам или на больших высотах. Исследования показали, что многие растения действительно перемещаются в более высокие широты, где условия более влажные и прохладные.

«Растения движутся на север в погоне за водой», - сказал Гендрон.

В своем исследовании Гендрон и его коллеги на примере сорняка Arabidopsis, изучили, как растение определяет приход зимы, отслеживая изменения в экспрессии его генов.  Они обнаружили, что в периоды уменьшения освещенности многие гены становятся высоко экспрессируемыми. В серии экспериментов они обнаружили, что один ген, в частности PP2-A13, имеет решающее значение для выживания растения в более короткие зимние дни. 

«Мы часто думаем о зиме как о времени бездействия растений, но на самом деле это время большой активности клеток», - сказал Дж. Гендрон. «Растению необходимо забирать каждую частичку полезной энергии и хранить или использовать ее, чтобы пережить зиму».

Имея в руках эту информацию, теоретически можно управлять генетическим «календарем» растения, что может помочь сохранить здоровье сельскохозяйственных культур в различных средах, даже при изменении климата. Например, ученые могут продлить период роста растения, генетически переопределив его сигналы зимнего запаса.

Источник: news.yale.edu

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →