Как растительный гормон жасмонат контролирует размер семян

от

Семена играют важную роль в размножении растений и сельском хозяйстве. Размер семян — ключевой фактор адаптации растений и урожайности сельскохозяйственных культур. Он регулируется генетическими сигналами и факторами окружающей среды.

Известно, что растительный гормон жасмонат (JA) помогает растениям реагировать на такие вызовы окружающей среды, как вредители и солевой стресс. Однако его специфическая роль в регуляции развития семян до сих пор была неясна.

В исследовании, опубликованном в журнале The Plant Cell, учёные из тропического ботанического сада Сишуанбаньна (XTBG) Китайской академии наук раскрыли новый механизм, с помощью которого гормон жасмонат контролирует размер семян. Они обнаружили, что жасмонатный сигнальный путь действует как негативный регулятор размера семян у модельного растения Arabidopsis thaliana.

Учёные выяснили, что жасмонатный сигнальный путь влияет на рост семян, подавляя экспрессию гена KLUH (KLU), который является ключевым промотором роста клеток семенной кожуры.

Они обнаружили, что блокировка жасмонатного сигнального пути приводит к значительному увеличению размера семян, что подтверждает роль жасмоната в ограничении их размера. Также было установлено, что компоненты жасмонатного сигнального пути проявляют высокую активность в семенной кожуре во время развития.

Кроме того, исследователи изучили взаимодействие между репрессорами жасмоната ZIM-DOMAIN (JAZ) и двумя факторами транскрипции: SUPPRESSOR OF DA1-1 (SOD7) и DEVELOPMENT-RELATED PcG TARGET IN THE APEX4 (DPA4). Они выяснили, что белок-репрессор жасмонатного сигнального пути JAZ взаимодействует с SOD7 и конкурирует с ним за связывание с факторами транскрипции жасмоната MYC2/4. SOD7 и MYC2/4 совместно подавляют экспрессию KLU, ограничивая размер семян.

Также было показано, что механизм регуляции JA-SOD7-KLU играет решающую роль при солевом стрессе, что подчёркивает его важность для адаптации растений к окружающей среде. Кроме того, было обнаружено, что SOD7 взаимодействует с регулятором прорастания ABI5, что позволяет предположить координацию развития семян и прорастания.

«Наша работа раскрывает сложную молекулярную схему, в которой жасмонатный сигнальный путь через ключевые взаимодействия между JAZ, MYC, SOD7 и KLU точно регулирует размер семян», — сказала Ху Яньру из XTBG. «Понимание этих механизмов жизненно важно для расшифровки того, как растения балансируют рост с адаптацией к окружающей среде, и предлагает потенциальные стратегии для улучшения характеристик сельскохозяйственных культур».

Предоставлено Китайской академией наук.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте