Ученые обнаружили у растений ген, позволяющий отращивать воздушные корни
Скрытый механизм, который позволяет создавать растениям воздушные корни, обнаружили ученые Еврейского университета Иерусалима (HU), проведя исследование, 4 марта сообщает Phys.org.
Разложив стебель на отдельные клетки, ученые определили чрезвычайно редкие клетки, которые при благоприятных условиях заставляют корни расти в воздухе.
«Внешне они похожи на другие растительные клетки, поэтому так долго избегали обнаружения, — объяснил профессор HU Идан Эфрони. — Мы использовали новые методы для тщательного скрининга тысяч клеток, одну за другой. Мы знали, что, найдя клетки, которые могут образовывать корни, мы сможем найти „выключатель“, который их включает».
Растения образуют корни из небольших органов, называемых меристемами. Внимательно изучив эти уникальные клетки, ученые смогли отследить их в процессе создания меристемы и идентифицировать гены, которые активны прямо в точке перехода.
Особенно выделялся один ген, и когда ученые использовали технологию CRISPR для удаления этого гена, растения потеряли способность образовывать воздушные корни.
В результате исследования ученые выяснили, что рядом с геном, контролирующим образование воздушных корней, находился очень похожий ген. «Мы сразу распознали его из предыдущих исследований как ген, который контролирует образование подземных корней», — сказал Эфрони. Действительно, когда исследователи отключили все эти гены, растения вообще не смогли отрастить никаких корней.
Проследив эволюцию этих генов, команда обнаружила, что многие основные культуры, такие как сладкий картофель, фасоль, помидоры, рис, кукуруза и пшеница, разделяют эту двойную систему контроля корней. «Способность создавать воздушные корни очень выгодна для растения, — объяснил Эфрони. — В случае, если подземные корни затоплены или повреждены, растение может отрастить воздушные корни и пережить неблагоприятные условия». Растения развили эту способность на ранней стадии и никогда не забывали, как это делать.
