Ученые в США изучили взаимодействие генетики с условиями окружающей среды
Механизмы, определяющие взаимодействие генетики и меняющихся условий окружающей среды на критических этапах развития растений, изучили ученые из Университета штата Айова в США. Об этом 8 февраля пишет издание Fundation Antama.
Исследование, опубликованное в New Phytologist, посвящено тому, как изменения температуры влияют на высоту растений сорго. Ученые, проводившие эксперименты, заявили, что исследование может помочь вывести более устойчивые культуры и пролить свет на механизмы, играющие решающую роль в росте растений.
Исследование построено вокруг концепции фенотипической пластичности или того, как данный признак может отличаться в зависимости от условий окружающей среды. Например, растение может вырасти до другой высоты в сухой среде, чем растение с той же генетикой, но растущее во влажной среде. Понимание пластичности может помочь селекционерам разработать сорта сельскохозяйственных культур, которые будут хорошо себя чувствовать в различных условиях окружающей среды.
Анализ только конечных признаков растений дает неполную картину пластичности. Вместо этого в новом исследовании изучается скорость роста сорго на критической стадии развития, между 40 и 53 днями после посадки. Сосредоточение внимания на этой фазе быстрого роста в жизненном цикле растения позволило исследователям более подробно изучить механизмы, управляющие фенотипической пластичностью сорго.
Читайте также: Российские селекционеры могут удвоить урожайность без редактирования генома
Исследователи собрали данные о сорго, выращиваемой во всем мире зерновой культуры, выращиваемой также в Айове, Канзасе и Пуэрто-Рико в течение нескольких лет. Измерения высоты растений проводились в различные моменты вегетационного периода, создавая большой набор данных, к которым исследователи применили статистический регрессионный анализ, чтобы лучше понять взаимосвязь между высотой и изменением дневной температуры или разницу температур между ночными минимумами и дневными максимумами температур.
Они обнаружили, что увеличение суточных изменений температуры, как правило, приводит к более коротким растениям. Тенденция была особенно четкой во время этой критической фазы развития примерно через 40–53 дня после посадки.
«Мы обнаружили, что эти гены на самом деле взаимодействуют со стимулами окружающей среды и контролируют максимальную скорость роста, а также время для достижения максимальной скорости роста», — объясняет Ци Му, научный сотрудник с докторской степенью в области агрономии и первый автор исследования.
