Детекторы дыма растений эволюционировали в датчики гормонов — ученые

Рецепторный белок, который реагирует на молекулы, содержащиеся в дыме сожженного растительного материала, трансформировался в датчик гормонов у некоторых растений, обнаружили ученые Калифорнийского университета в Дэвисе, 11 февраля сообщает Phys.org.

Прорастание семян некоторых растений стимулируется лесными пожарами. Белок каррикин, называемый KAI2, играет роль детектора дыма и инициирует молекулярные сигналы, которые ускоряют прорастание семян.

Однако белки KAI2 также обнаруживаются у широкого спектра видов растений, которые не живут в зонах пожаров. Теперь исследователи выявили эти рецепторы в растениях гороха, показав, что они также играют роль в восприятии гормонов роста в растениях.

Исследователи обратили внимание на горох, потому что он относится к бобовым, одному из крупнейших семейств цветковых растений, включающему несколько видов сельскохозяйственных культур. Бобовые обладают способностью «фиксировать» азот из воздуха благодаря симбиозу с микробами.

Они обнаружили, что исходный ген KAI2 на ранних стадиях эволюции бобовых, разделился на два — KAI2A и KAI2B. С помощью передовых методов генетики, биохимии и кристаллографии белков, ученые обнаружили, что KAI2B имеет широкий спектр действия, включая новый класс растительных гормонов, называемых стриголактонами.

Известно, что стриголактоны влияют на широкий спектр процессов в растениях, включая рост корней и побегов, а также на то, как корневые сети реагируют на грибы и микробы в почве.

Благодаря этой работе ученые смогли лучше понять ранее неизвестный сигнальный путь каррикина и назначение его рецепторов в растениях, не связанных с реакциями на дым. Эта область имеет далеко идущие последствия для агросистем и производства продуктов питания в бобовых культурах, а также для всего разнообразия зеленых растений.