Реакция сельскохозяйственных культур, включая зерновые, на разную продолжительность дня является ключевым рычагом адаптации к урожайности, разным климатическим зонам и фотопериодам.

В релизе Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе, автор Арне Клауссен, сообщается о прогрессе, достигнутом в понимании раннеспелости ячменя: «Чтобы гарантировать, что растения зацветут в нужное время года, у них есть внутренние часы, которые позволяют им измерять количество света в течение дня.

В исследовании, опубликованном в журнале «Plant Physiology», биологи из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе (HHU) описывают, как мутация определенного гена делает время цветения ячменя почти полностью независимым от продолжительности дня. Эта мутация может быть полезна для выведения сортов, адаптированных к изменившимся климатическим условиям с относительно мягкой зимой и жарким сухим летом.

Для успешного размножения растений важно, чтобы они цвели в правильный сезон. Если сделать это слишком рано или слишком поздно в году, чувствительные к температуре цветы могут быть повреждены по мере их развития. Таким образом, растения синхронизируют свое развитие с различными факторами окружающей среды, что позволяет им определять время года.

Продолжительность дня (фотопериод) — количество часов светового дня в день — является одним из таких факторов, который каждый год меняется одинаково по сезонам. У растения есть внутренние часы, также известные как «циркадные» часы — они позволяют ему предвидеть регулярные изменения окружающей среды между днем ​​и ночью, а также между сезонами и готовиться к ним соответствующим образом. Эти часы напрямую влияют на фотопериодический путь, который регулирует цветение в зависимости от длины дня.

Команда Института генетики растений под руководством профессора доктора Марии фон Корф Шмизинг исследует молекулярные основы процессов развития ячменя, важного сельскохозяйственного растения. Ученые сосредоточены на том, какие гены контролируют развитие меристем растений — типа ткани, состоящей из недифференцированных клеток, — и как факторы окружающей среды влияют на эти процессы.

В своей публикации биологи из Дюссельдорфа описывают новый генетический регулятор времени цветения, который они выявили у ячменя, лежащий в основе локуса ранней спелости 7 (eam7). Они обнаружили, что спонтанная мутация в гене LIGHT-REGULATED WD1 (LWD1) позволяет растениям ускорять свое развитие в дни с более короткими фотопериодами, хотя обычно для цветения им требуются дни с более чем 12 часами света.

Таким образом, мутация LWD1 делает ячмень практически нечувствительным к фотопериоду, что, в свою очередь, делает возможным его выращивание в различных широтах и ​​маргинальных средах с неоптимальными условиями. Кроме того, цветы растений с этой мутацией демонстрируют большую плодовитость, которая снижается у растений без мутации, которые растут при неоптимальной длине дня.

Ведущий автор Геза Хельмсориг говорит: «Мы смогли показать, что мутация в LWD1 влияет на циркадные часы растения, предположительно, затрагивая обработку световых сигналов, которые служат синхронизации».

«В результате внутренняя ритмичность экспрессии генов смещается по отношению к внешней ритмичности световых и темных периодов, и сигнал, который обычно индуцируется только в дни с длинным фотопериодом, включается, заставляя растение цвести», заключил соавтор работы профессор фон Корфф Шмизинг.

agroxxi.ru

Прогноз биржевых цен на 26 февраля 2024