Есть конспект?
Пришлите нам!

Обнаружен ген, который позволяет делать растения засухоустойчивыми.


Ученым из Purdue University удалось идентифицировать и клонировать ген, который управляет воспроизводством наиболее стойкого защитного покрытия у растений. Он может позволить генетикам выводить зерновые культуры с повышенной засухоустойчивостью.

мутантные растения ArabidopsisУченые из Purdue University смогли клонировать ген WAX2 после того, как они случайно получили мутантную форму быстро увядающего растения Arabidopsis, обычно используемого в экспериментах над растениями, геном которого полностью расшифрован. Этот ген непосредственно связан с синтезом защитного слоя растений, называемого кутикулой, и содержанием воска.

Отличительной особенностью мутантного растения Arabidopsis в отличие от нормальных оказалась его способность сохранять воду. В этом растении мутировавший ген wax2 активизировал образование на растении кутикулы, - тонкой пленки, пропитанной кутином и покрывающей эпидермис листьев и стеблей. Она выполняет защитную и опорную функции, а также способна удерживать влагу.

"Если мы сможем изменить свойства гена WAX2, то в результате мы получим растение с более толстым защитным слоем, который менее проницаем к водоотдаче", сказал Матт Дженкс, адъюнкт-профессор садоводства и ландшафтной архитектуры.

Это мутантное растение было отобрано из 20 других мутантов, в которых умышленно меняли содержание воска. Но в отличие от этих остальных растений удаление гена WAX2 у отобранного вызывает драматический сдвиг в мембранах клеток кутикулы, и растение оказывается больше не способным предотвращать испарение и как следствие - засыхает.

Дженкс полагает, что когда строение мембраны кутикулы меняется из-за сбоя гена wax2 WAX2, защитный воск в пределах мембраны кутикулы рушится, воздействуя на испарение влаги из растения.

Дополнительное исследование также показало на примере мутантной формы гена wax2 уникальные взаимодействия кутикулы на остальные части органов растения.

Исследователи обнаружили, что мутант wax2 имеет меньшее количество устьиц, открытых пор на поверхности растения, которые регулируют водоотдачу. Этот мутант также имеет проблему стерильной пыльцы, что предотвращает опыление.

"Клонирование WAX2 обеспечивает доказательство, что липиды в кутикуле могут служить как сигнализаторы, контролируя процесс развития растения", сказал Дженкс. "Липиды у животных, как известно, играют важную роль в регулировании их развития и соблюдении гормонального баланса, но передача сигналов посредством липидов на растениях - еще не понятое наукой явление."

Липиды – это нерастворимые в воде молекулы, которые помогают в организации различных метаболических процессов в клетке.

"Мы хотим понять генетику и биохимию воспроизводства кутикулы растений так, чтобы в конечном счете на базе этих знаний удалось изменить геном зерновых культур, чтобы те смогли расти лучше во время засухи", сказал он.

Информация для контакта:


Dr.BoT© Konspektiruem.ru