В приватному житті цвітіння - Sciences et Avenir

Опубліковано 12.07.2020 о 17:00.

Французька команда пояснює, як білок керує поведінкою квітучих рослин як функція температури. Відкриття, яке є частиною довгої низки розслідувань, щоб розкрити цю запашну таємницю.

По черзі розкриваються секрети квітки.

Ця стаття спочатку з’явилася у щомісячнику „Science et Avenir“ № 880 від червня 2020 року.

Це танець семи завіс. По черзі розкриваються секрети квітки. Білок за білком, ген за геном, найдивніший механізм у рослинному світі знаходиться в процесі опису, навіть якщо ніщо не може повністю проникнути в близькість троянди. Останній науковий прорив датується квітнем 2020 року і дозволив зрозуміти, як рослини відчувають зовнішню температуру, щоб розумно розпочати цвітіння. Така реакція на температуру навколишнього середовища зумовлена крихітним білком, який щойно виявила Лабораторія клітинної та рослинної фізіології Гренобля (CNRS/CEA/Inrae/Université Grenoble Alpes). "Рослина має збірку з трьох білків - вечірній комплекс - який дає сигнал для цвітіння, від'єднуючись від ДНК. Ми змогли визначити, що лише один з них - під назвою ELF3 - реагує на зміну температури", пояснює Хлое Зубієта, науковий співробітник CNRS, співавтор дослідження.

Процес, який досі в основному невідомий

Це відкриття проливає світло на ключовий етап у складному і досі недостатньо зрозумілому процесі. Щоб зрозуміти, треба пам’ятати, що квітка - це статевий орган. Пилок, вироблений тичинками однієї рослини, досягає вершини маточки іншої (стигми) вітром або комахою-запилювачем. Потім всередині плодолистків росте пилкова трубка для запліднення яєць. Потім маточка перетворюється на сухий або м’ясистий плід, що містить насіння для наступного покоління. Замість того, щоб зберігати ті самі атрибути протягом усього життя, як переважна більшість тварин, рослини змінюють їх щороку. Механізм відомий дуже давно. І недарма: усі фрукти та овочі, які їдять люди, походять від квітучих рослин! Але минуло лише три десятиліття, як дослідники трохи краще розуміють, як вони формуються. Раніше мова йшла більше про здогади.

Ця стаття спочатку з’явилася у щомісячнику „Science et Avenir“ № 880 від червня 2020 року.

Це танець семи завіс. По черзі розкриваються секрети квітки. Білок за білком, ген за геном, найдивніший механізм у рослинному світі знаходиться в процесі опису, навіть якщо ніщо не може повністю проникнути в близькість троянди. Останній науковий прорив датується квітнем 2020 року і дозволив зрозуміти, як рослини відчувають зовнішню температуру, щоб розумно розпочати цвітіння. Така реакція на температуру навколишнього середовища зумовлена крихітним білком, який щойно виявила Лабораторія фізіології клітин і рослин Гренобля (CNRS/CEA/Inrae/Université Grenoble Alpes). "Рослина має збірку з трьох білків - вечірній комплекс - який дає сигнал для цвітіння, від'єднуючись від ДНК. Ми змогли визначити, що лише один з них - під назвою ELF3 - реагує на зміну температури", пояснює Хлое Зубієта, науковий співробітник CNRS, співавтор дослідження.

Процес, який досі в основному невідомий

Спостереження Гете, підтверджені генетикою

Кінець "огидної таємниці"

Боротьба архітектора та охоронця вудилища

Але вчені не закінчили свого здивування! Вони розшифровують тривалу боротьбу між "архітектором" і "охоронцем вудилища". Перший, що складається з білків LEAFY, вказує розташування різних органів квітки під впливом іншого потужного білка, флоригену; другий, званий Terminal Flower 1 (TF1), - це білок, який точно запобігає цвітінню. Тут заходить сваха ELF3. Видаляючи з ДНК комплекс подій завдяки своїй чутливості до температури, ELF3 інгібує охоронця стебла, даючи волю конструкції квітки. Це гарант відповідності між цвітінням і кліматом. Усі квіти живуть у цій інтимній боротьбі ... за винятком одного: цвітної капусти !

Кольори та запахи пов’язані між собою

Щоб залучити запилювачів, квіти демонструють кольори та запахи. Їх палітра включає лише три пігменти, які, однак, охоплюють широкий спектр, за винятком синього, отриманого оптичним ефектом. Антоціани виробляють фіолетовий, жовтий і червоний; флавоноли з інших різновидів жовтого; каротиноїди апельсини. "Що дивно, так це те, що парфуми завжди асоціюються з кольором. Незважаючи на всі наші зусилля, нам ніколи не вдалося розірвати жодної з цих асоціацій", - захоплює Мохамед Бендамане, дослідник лабораторії вишу, розмноження та розвитку рослин 'Ecole Norme (ENS Lyon Inra-Inria-CNRS-Université Lyon-I).