11.07.2011

Ветвление, рост и активация семян у растений управляются одним геном

Функционирование стриголактонов, влияющих на рост и ветвление деревьев, и каррикинов — веществ, «пробуждающих» семена, находится под единым генетическим контролем.

Растения используют гормоны столь же интенсивно, как и животные, и растительные гормоны потенциально могут служить мощнейшим средством управления развитием и ростом, например, сельскохозяйственных культур. Одними из гормонов, особенно интересующих учёных, является группа стриголактонов, получаемых растениями из каротиноидных предшественников. От стриголактонов зависит степень ветвления растения и его роста: их высокое содержание формирует высокое дерево с компактной кроной, если же этого гормона мало, дерево обширно ветвится, подобно кусту. Управление стриголактонами позволило бы повысить урожайность, например, фруктовых деревьев, у которых количество плодов тем больше, чем больше у дерева ветвей, на которых они могут вызревать.

С другой стороны, не так давно были открыты вещества каррикины, стимулирующие прорастание семян. Любопытно, что каррикины (которые, строго говоря, пока не относятся к группе гормонов) были выделены из частиц дыма, образующегося при сгорании растительного материала, — таким образом растения как бы дают сигнал семенам восстановить лесное сообщество, пострадавшее, например, от пожара. Несмотря на относительную структурную близость со стриголактонами и похожий сигнальный механизм, каррикины не влияют на ветвистость растения. Между тем, если бы удалось найти ключ к управлению этим гормональным тандемом, это произвело бы настоящий переворот в садоводстве, лесничестве, да и вообще во всех областях сельского хозяйства и экологии, которые «завязаны» на древесные растения.

И вот исследователи из Квинслендского университета (Австралия) сообщают, что они стоят буквально в двух шагах от того, чтобы подобную революцию произвести. Учёные утверждают, что им удалось найти ген (названный ими MAX2), который управляет сразу обоими гормональными путями. Возможно, с точки зрения фундаментальной науки это открытие не столь впечатляюще, как обнаружение самих стриголактонов и каррикинов (о существовании которых наука знает уже несколько лет), но единый способ регуляции таких важных гормональных систем обеспечивает генной инженерии растений широчайшие перспективы.

Управляя ростовой активностью семян и последующим ростом дерева, можно не только обеспечивать колоссальные урожаи, но и быстро латать экологические дыры, сделанные в результате активных лесозаготовок или банального загрязнения окружающей среды.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА