Материнские растения способны заранее подготавливать семена к тем условиям, в которых им предстоит прорастать. Исследование Центра Джона Иннеса и Института Эрлхэма показало, что растения передают потомству информацию о температуре и доступности питательных веществ еще на стадии формирования семени.
Работа, опубликованная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, отвечает на давний вопрос биологии: воспринимает ли семя среду самостоятельно или получает сигналы от материнского растения. Если материнское растение развивается в прохладной среде, уровень абсцизовой кислоты — гормона, который регулирует рост и запускает состояние покоя семян, — резко возрастает в его репродуктивных тканях.
Абсцизовая кислота быстро поступает в формирующееся семя и переводит его в состояние покоя, не позволяя прорастать до наступления более благоприятных условий — в тепле она накапливается медленнее и оказывает более слабое влияние, поэтому вероятность прорастания выше.
Принципиально важно, что температурная реакция наблюдается именно в материнских тканях. В других частях растения уровень гормона почти не меняется. Более того, растения, неспособные синтезировать абсцизовую кислоту, вовсе не могут запускать покой семян. Это означает, что информация о сезоне передается не через генетические изменения, а напрямую — с помощью гормонального сигнала между поколениями.
Эксперименты проводили на модельном растении Arabidopsis thaliana. С помощью методов одноклеточного и пространственного анализа исследователи смогли проследить путь гормона от материнских тканей до отдельных клеток семени и увидеть, как каждая из них на него реагирует.
Управляя гормональными сигналами, можно получать семена с более предсказуемой всхожестью и устойчивостью к температурным колебаниям, что особенно важно в условиях нестабильного климата и для повышения надежности урожая.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что растения-гибриды научились «стирать» смертельные гены.
