Генные сети отвечают за урожай и цветение растения

Ученые из лаборатории в Колд-Спринг-Харборе доказали, что генные сети ответственны за то, сколько цветов и плодов произведет растение в период максимального роста. О своем исследовании они написали в журнале Genome Research.

Пасленовые (Solanaceae) — экономически важное семейство растений, среди представителей которого помидор, картофель и перец. Во время цветения количество цветов на каждом представителе вида различается: так, у перца всего один цветок, в то время как у картофеля их очень много. Исследователи изучили это явление и нашли ему причину.

В ходе исследования ученые провели секвенирование РНК. Эта процедура позволила распознать сеть из сотен генов, от которых зависит продолжительность периода максимального роста стволовых клеток. Эти клетки и отвечают за образование цветов. Чем дольше период, тем больше стволовых клеток появляется и, следовательно, тем больше растет и растение, и цветы на нем.

Ученые проследили за тем, как меняется активность тысяч генов во время созревания меристем — растительных тканей, в которых находятся стволовые клетки. Исследователи обнаружили, что в растениях с одним цветком в соцветии сеть, состоящая из около 300 генов, включается на начальных этапах периода критического роста, а у растений со сложными соцветиями — позже. Таким образом в растении образуется дополнительное количество стволовых клеток. Благодаря им на растении образовывается много цветов, которые впоследствии дают больше плодов и семян.

Основываясь на своих исследованиях, ученые модифицировали ген картофеля, продлив период его максимального роста так, что растение начало давать больше цветов, которые, однако, не давали плодов. Исследователи надеются в дальнейшем усовершенствовать эти технологии и применять их в сельском хозяйстве.