Контакты | Реклама | Подписка

Новости экологии

Томаты выращивают плодовые ветки по сигналу "часов зрелости"

Опубликовано: 27/12/2011 14:44 / 👁 1067 / Источник РИА Новости / Поделиться:
Молекулярные "часы зрелости" в стволовых клетках томатов определяют тип и время выращивания последующих побегов куста - они задают форму плодоносящих веток и количество отростков на них, заявляют американские биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Томаты. Фото: http://siryx.ru
Молекулярные "часы зрелости" в стволовых клетках томатов определяют тип и время выращивания последующих побегов куста - они задают форму плодоносящих веток и количество отростков на них, заявляют американские биологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Растения и животные используют различные формы биологических часов для управления критически важными процессами жизнедеятельности. Такие часы дирижируют переключением между режимами накопления питательных веществ в светлое время суток и ростом организма ночью, а также "назначают" время цветения для большинства представителей флоры.

Захари Липпман (Zachary Lippman) и его коллеги из лаборатории Колд Спринг Харбор в городе Хантингтон (США) обнаружили клеточный механизм - так называемые часы "зрелости", которые томаты (Solanum lycopersicum) используют для управления количеством и темпами роста плодоносящих побегов.

"Мы обнаружили, что задержка в работе этих часов заставляет растение выращивать большее число побегов на плодоносящих ветках, из-за чего на помидорах становится больше цветов и, в конечном итоге, плодов. Хотя можно подумать, что это положительно сказывается на коммерческой привлекательности томатов, это далеко не так. Чрезмерное высокое число отростков и цветов будет отнимать значительную часть энергии у растения, и у него не хватит ресурсов для превращения этих цветов в плоды", - пояснил Липпман.

Группа биологов под руководством Липпмана пыталась понять, почему дикие томаты могут нести на себе десятки цветков на нескольких отростках на плодоносящей ветке, тогда как их "культурные" собратья практически никогда не выращивают дополнительных побегов.

"Наши предыдущие работы и другие исследования в этой области указывали на существование таймера или часов. Мы хотели описать эти часы в самых мельчайших подробностях - на уровне отдельных генов, управляющих "зрелостью" стволовых клеток", - продолжил руководитель группы.

Для решения этой задачи ученые вырастили несколько видов диких и культурных томатов и проанализировали транскриптомы - полный набор всех активных генов - в стволовых клетках в тканях побегов на разных этапах развития. Липпман и его коллеги сравнили наборы активных генов и выделили 3,9 тысячи генов, в той или иной степени задействованных в работе часов.

Затем биологи обработали данные по активности каждого гена при помощи компьютерного алгоритма DDI и использовали их для разработки системы, позволяющей предсказывать количество отростков и цветков на побеге томата.

Ученые сравнили транскриптомы диких и культурных томатов и обнаружили, что необычайная плодовитость первых обеспечивается небольшими задержками при переходе от стадии роста к плодоношению. Такая заминка заставляет стволовые клетки в некоторых участках побега начать "программу" новых веток, благодаря чему на плодоносящей ветке возникает несколько дополнительных отростков.

"Теперь у нас есть список генов, которые мы можем проверить на предмет "настройки" этих часов, что позволит вывести сорта культурных томатов с структурой плодоносящих побегов как у их диких родственников", - заключает Липпман.

Последние новости

Популярные новости