Ученые из Института молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка (Германия) совершили прорыв в понимании того, как передаются митохондрии у растений. Вопреки устоявшемуся правилу, согласно которому эти органеллы наследуются исключительно по материнской линии, исследователи нашли способ инициировать их передачу от отца. Результаты работы были представлены в журнале Nature Plants.
В ходе эксперимента использовались генетически модифицированные растения табака с поврежденными митохондриями, что вызывало медленный рост и стерильность пыльцы. Затем эти цветки опыляли пыльцой от здоровых растений. Чтобы отследить наследование, ученые применили систему генетического скрининга. В 0,18 % случаев потомство не имело дефектов, и анализ подтвердил наличие у этих растений отцовских митохондрий.
Выяснилось, что частоту передачи можно резко повысить. При инактивации фермента, разрушающего митохондриальную ДНК, и воздействии низких температур на пыльцу доля такого потомства выросла до 7 %. Это доказывает, что механизмы наследования гораздо гибче, а митохондрии не являются строго «бесполой» системой, как считалось ранее.
Как отмечает профессор Ральф Бок, понимание этих процессов дает мощные инструменты для селекции. Открытие позволяет создавать растения с новыми митохондриальными геномами, что способно повысить их устойчивость к стрессам и улучшить урожайность гибридных сортов. Работа также приближает ученых к разгадке эволюционной тайны — почему у большинства живых организмов митохондрии передаются только от матери.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в ДНК растений обнаружилась память о предыдущих поколениях.
