Ученые из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук под руководством профессора У Лифана изучили, как фитогормоны, в частности, экзогенный транс-зеатин (tZ), влияют на развитие пазушных почек эвкоммии. Результаты опубликованы в журнале Industrial Crops and Products.
Eucommia ulmoides, или эвкоммия — уникальное дерево, которое в Китае ценят за его лекарственные свойства и способность давать природный каучук наряду с гевеей. Однако, несмотря на высокую экономическую значимость, до сих пор было известно немного о том, как именно это растение развивается на молекулярном уровне. Оставался открытым вопрос — какие процессы запускают его рост, и как можно управлять ими, чтобы ускорить выращивание полезных частей эвкоммии в лабораторных условиях.
Почки эвкоммии — своего рода резерв растения, из них формируются новые побеги. Поэтому они играют ключевую роль в процессах регенерации и размножения растения in vitro, то есть в искусственных условиях. Исследователи проанализировали, как транс-зеатин влияет на развитие пазушных почек на разных стадиях формирования. Они выделили две основные фазы — фазу индукции (W0-W1), когда закладывается зачаток будущего побега, и фазу удлинения (W1-W4), когда побег начинает активно расти. При обработке эвкоммии tZ ученые наблюдали значительные изменения в уровнях гормонов и активации генов, что позволило раскрыть механизмы, запускающие процесс регенерации.
С помощью методов транскриптомного и метаболомного анализа, а также анализа коэкспрессии генов (WGCNA), ученые определили генные модули, связанные с действием фитогормонов, и составили карту их взаимодействий. Они построили сеть, показывающую, как разные гормоны «разговаривают» между собой и координируют рост пазушных почек. Эта сеть помогла понять, какие гормоны активны на каждой стадии развития и как они влияют друг на друга.
Результаты работы помогут в будущем управлять процессами регенерации эвкоммии, чтобы выращивать растения быстрее и эффективнее, например, для получения лекарственных веществ или биоматериалов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как растения создают порядок из генетического шума.