Ученые обнаружили ген WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 13 (WOX13), который подавляет деление каллусных клеток и регенерацию растения. Результаты исследования могут пригодиться в сельском хозяйстве. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Растения могут полностью регенерировать из соматических клеток — обычных клеток, не участвующих в размножении. Этот процесс включает в себя появление новых побегов с помощью клеток апикальной меристемы (SAM). Она дает начало боковым побегам. SAM регулируется генами и белковыми молекулами, которые могут способствовать появлению или ограничивать регенерацию побегов. Ранее ученым было непонятно, какие молекулы участвуют в этом процессе.
Ученые из Японии исследовали растение Arabidopsisthaliana — резуховидку Таля. Раньше эта команда специалистов уже анализировала роль WOX13 в восстановлении тканей. Тогда специалисты увидели, что регенерация побегов у растений, в которых ген отсутствовал, проходила быстрее на три дня, чем у тех, в которых WOX13 работал нормально. То есть ген WOX13 замедляет регенерацию побегов.
Теперь исследователи сравнили нормальные растения с теми, у которых WOX13 отсутствовал, с помощью секвенирования РНК. Оказалось, что ген не влиял на регенерацию растения в условиях, когда появляется недифференцированная клетка — каллус (например, на раневой поверхности). Однако во время роста побегов у растений без гена WOX13 активность генов, которые регулируют работу апикальной меристемы, была особенно высока. Но они были подавлены в течение суток, после того как ученые активировали ген WOX13.
WOX13 не только регулирует регенерацию побегов, но и дифференцирует новые клетки, которые появляются в результате работы апикальной меристемы.
«Наши результаты показывают, что отключение WOX13 может способствовать приобретению судьбы клеток и повышению эффективности регуляции побегов. Это означает, что отключение этого гена может служить инструментом в сельском хозяйстве и садоводстве и стимулировать опосредованную тканевой культурой регенерацию побегов de novo», — заключает Момоко Икеути из Института науки и технологий Нары.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
