В новом генетическом исследовании риса профессор Хироаки Иваи и его команда из Университета Цукуба обнаружили, что пектин играет жизненно важную роль в репродуктивном развитии растений. Открытие имеет серьезное значение для понимания продуктивности новых сортов сельскохозяйственных культур

Пектин - это углевод, который действует как жизненно важный строительный блок в клеточных стенках наземных растений.

Стенки клеточных растений выполняют несколько основных функций, таких как придание формы и структуры органам растений и участие в коммуникации между клетками. Предыдущие исследования уже доказали важность пектина в развитии и росте растений, а также во взаимодействиях растений и стрессоров, например, фитопатогенов.

«Ясно, что пектин имеет критическое участие в клеточных стенках и, следовательно, в развитии растений, но его значение в репродуктивном развитии, особенно женских репродуктивных тканей, было мало известно, - объясняет профессор Иваи. - Мы сосредоточились на гене OsPMT16, который выполняет специфическую функцию, связанную с адгезивностью пектина. Удалив этот ген из некоторых растений риса, мы смогли сравнить структуру женских репродуктивных тканей в растениях с геном и без него».

Исследование показало, что клеточные стенки вегетативных тканей в целом содержали 5% пектина, тогда как клеточные стенки пестика (женской репродуктивной ткани) содержали 43%. Ген OsPMT16 был сильно экспрессирован в пестике, но совсем не в корне, стебле или листе. Кроме того, наблюдался замедленный вегетативный рост у мутантного риса без гена по сравнению с контрольным рисом, и его фертильность снизилась на 12%.

«Мы обнаружили несколько различий в специфическом морфогенезе, то есть биологическом процессе, который управляет формой тканей и органов, между репродуктивными органами двух типов риса, - говорит профессор Иваи. - Тем не менее, было ясно, что пестик растений без гена OsMPT16 демонстрировал некоторые аномальные и неупорядоченные ткани. Это показывает, что модификации пектина, обеспечиваемые этим геном, необходимы для нормального развития пестика и, следовательно, повышают плодородие риса».

Выводы команды также могут быть применены для улучшения продуктивности ГМ-растений, в которых нет семян из-за поощрения женского бесплодия.

(Источник: www.eurekalert.org).