СуперСадовод
  • Новый подход к управляемой эволюции растений

    06.03.2013

    Новый подход к управляемой эволюции растенийВ результате новых исследований был обнаружен регулирующий размножение растений механизм, который позволит разработать метод «конструирования» высокоурожайных культур.

    В исследовании, опубликованном в журнале «Science», учёные из университета Монаш и их коллеги из Японии и США, впервые выделили конкретный ген, который регулирует у наземных растений смену этапов жизненного цикла.

    Профессор факультета биологических наук университета Монаша, Джон Боумен, говорит, что растения, в отличие от животных, могут принимать различные формы в чередующихся поколениях – первые с одним набором генов, а вторые с двумя.

    Тела животных, в том числе и наши тела, характеризуются диплоидностью – у нас каждая клетка обладает двойным набором ДНК.

    Гаплоидный этап нашего жизненного цикла представлен яйцом, у женских особей, или сперматозоидом, у мужских. Растения же обладают большими, сложными телами, как в гаплоидных, так и в диплоидных поколениях, – рассказывает профессор Боумен.

    Два таких растения зачастую обладают настолько различными характеристиками, что до середины 1800-х годов, когда появление более совершенных микроскопов позволило проводить дальнейшие исследования, они иногда принимались за отдельные виды.

    Профессор Боуман и доктор Кейко Сакакибара, бывший сотрудник факультета биологических наук университета Монаша, в настоящее время преподающий в университете Хиросимы, выделили из мха ген, известный как KNOX2.

    Они обнаружили, что именно он заставляет диплоидное поколение развиваться так, как если бы оно было гаплоидным, явление, получившее название, апоспория.

    Эквивалентная мутация у людей выглядела бы, как если бы всё наше тело было преобразовано либо в яйцеклетку, либо в сперматозоид.

    Проведённое нами исследование способствует пониманию того, как эволюция наземных растений привела к появлению двух комплексных поколений.

    И в то же время, наше открытие является весомым доводом в пользу одной теории, выдвинутой в начале прошлого века, в которой была высказана гипотеза о том, что сложные диплоидные тела являлись новым эволюционным изобретением, – объясняет профессор Боумен.

    В то время как сейчас лаборатория профессора Боумена на факультете биологических наук сосредоточилась на фундаментальном исследовании эволюции и развития наземных растений, он также подчёркивает, что существует возможность применения, полученных ими результатов, для создания в гене растения мутаций, позволяющих им пропустить одно поколение.

    Одной из целей будущего сельского хозяйства является апомиксис, когда растение производит семена, клонируя себя и пропуская гаплоидное поколение, сохраняя тем самым характеристики материнского растения, такие как, например, высокоурожайность гибрида. Апомиксис облегчит и удешевит производство культур с желаемыми качествами.

    Улучшение понимания молекулярных основ воспроизводства растений и смены их поколений даёт нам ключ к инженерии апомиксиса – польза такого прорыва просто не поддаётся оценке, особенно для развивающихся стран, – подводит итог профессор Боумен.



  • Нравится
    Оставьте Ваш комментарий

    Пожалуйста напишите комментарий



    Яндекс.Метрика