Ученые раскрывают «романтическое путешествие» размножения растений

Исследователи из Отдела биологии растений и микробов (PMB) раскрыли сложные молекулярные процессы, которые предшествуют размножению у цветковых растений, сообщает «phys.org».

Ученые обнаружили ранее неизвестный молекулярный процесс, который служит методом коммуникации во время оплодотворения. По словам профессора Шэн Луана, заведующего кафедрой PMB и старшего автора статьи, точный механизм передачи сигналов ранее ускользал от исследователей.

«На молекулярном уровне весь этот процесс теперь более ясен, чем когда-либо прежде», — сказал он.

Цветы размножаются путем опыления, процесса, который включает в себя перенос пыльцы от тычинки цветка (мужской оплодотворяющий орган) к рыльцу на пестике (женский репродуктивный орган).

Луан сказал, что исследователи ранее зафиксировали присутствие кальциевых волн, предшествующих процессу оплодотворения, и отметили, что «они знали, что сигнал кальция важен, но не знали точно, как он производится».

Они обнаружили, что пыльцевые трубки выделяют несколько небольших пептидов — коротких цепочек аминокислот — которые могут быть распознаны пептидными рецепторами на поверхности женской клетки. После активации эти рецепторы рекрутируют кальциевый канал для производства кальциевой волны, которая направляет пыльцевую трубку к яйцеклетке и инициирует оплодотворение.

«Вы можете сравнить это со службой доставки», — пояснил Луан. «Мы знаем, что небольшая молекула пептида служит сигналом для женской части цветка, почти как стук в дверь, сообщающий ему, что пыльцевая трубка здесь».

«В некотором смысле, мужские клетки совершают самоубийство», — сказал Луан. «Иногда женская репродуктивная клетка также умирает, чтобы обнажить яйцеклетку, чтобы они могли встретиться и произвести новую жизнь. Это своего рода романтическое путешествие для размножения растений».

По словам Луана, понимание сложных молекулярных процессов опыления может помочь улучшить коммерческую урожайность цветковых растений.

Другие исследователи или генетики растений могут использовать полученные результаты, чтобы сломать межвидовой барьер, потенциально открывая дверь для создания новых гибридных видов сельскохозяйственных культур путем перекрестного опыления.

«Переосмысление новых каналов для общения по-своему, в соответствии с различным образом жизни растений и животных, имеет общее значение для биологии», — сказал Луан.