Miljø | pressemeldinger | Forskning
25.Mai 2012
Nyheter Og Informasjon
Forskere tror De har pekt på de siste avgjørende del av det 80 år gamle puslespillet om hvordan planter «VET» Når De Skal Blomstre.
Bestemme riktig tid til blomst, viktig hvis en plante er å reprodusere vellykket, innebærer en sekvens av molekylære hendelser, en plante circadian klokke og sollys.
Å Forstå hvordan blomstring fungerer i den enkle planten som brukes i Denne studien – Arabidopsis-bør føre til en bedre forståelse av hvordan de samme genene fungerer i mer komplekse planter dyrket som avlinger som ris, hvete og bygg, ifølge Takato Imaizumi, en assisterende Professor I biologi Ved University Of Washington og tilsvarende forfatter av et papir i 25.mai-utgaven Av tidsskriftet Science.
«hvis vi kan regulere tidspunktet for blomstring, kan vi være i stand til å øke avlinger ved å akselerere eller forsinke dette. Å vite mekanismen gir oss verktøyene for å manipulere dette, » Sa Imaizumi. Sammen med matavlinger kan arbeidet også føre til høyere utbytter av planter dyrket for biodrivstoff.
på bestemte tider av året produserer blomstrende planter et protein kjent som Blomstrende Locus T i bladene som induserer blomstring. Når dette proteinet er laget, reiser det fra bladene til skytepunktet, en del av planten der cellene er utifferentierte, noe som betyr at de enten kan bli blader eller blomster. Ved skytepunktet starter dette proteinet de molekylære endringene som sender celler på vei til å bli blomster.
Endringer i daglengde forteller mange organismer at årstidene endrer seg. Det har lenge vært kjent at planter bruker en intern tidsbesparende mekanisme kjent som sirkadisk klokke for å måle endringer i daglengde. Sirkadiske klokker synkroniserer biologiske prosesser i løpet av 24-timers perioder hos mennesker, dyr, insekter, planter og andre organismer.
Imaizumi og papirets medforfattere undersøkte det som kalles FKF1-proteinet, som de mistenkte var en sentral aktør i mekanismen som planter gjenkjenner sesongmessig forandring og vet når de skal blomstre. FKF1 protein er en fotoreceptor, noe som betyr at den aktiveres av sollys.
Takato Imaizumi Og Unge Hun Song i Takato plant lab ved University Of Washington.U Of Washington
«FKF1-fotoreceptorproteinet vi har jobbet med, uttrykkes sent på ettermiddagen hver dag, og er veldig tett regulert av anleggets sirkadiske klokke,» Sa Imaizumi. «Når dette proteinet uttrykkes i korte dager, kan dette proteinet ikke aktiveres, da det ikke er dagslys sent på ettermiddagen. Når dette proteinet uttrykkes i løpet av en lengre dag, gjør denne fotoreceptoren bruk av lyset og aktiverer blomstringsmekanismer som involverer Blomstrende Locus T. sirkadisk klokke regulerer tidspunktet for den spesifikke fotoreceptoren for blomstring. Det er slik planter føler forskjeller i daglengde.»
Dette systemet holder planter fra blomstring når det er en dårlig tid å reprodusere, for eksempel de døde av vinteren når dagene er korte og nettene er lange.
de nye funnene kommer fra arbeidet Med Planten Arabidopsis, en liten plante i sennepsfamilien som ofte brukes i genetisk forskning. De validerer spådommer fra en matematisk modell av mekanismen som får Arabidopsis til å blomstre som ble utviklet av Andrew Millar, Professor I biologi Ved Universitetet I Edinburgh og medforfatter av papiret.
«vår matematiske modell hjalp oss til å forstå driftsprinsippene til anleggets daglengdesensor,» Sa Millar. «Disse prinsippene vil gjelde i andre planter, som ris, hvor avlingenes dagslangsrespons er en av faktorene som begrenser hvor bønder kan få gode høstinger. Det er den samme dagslengde responsen som trenger kontrollert belysning for legging av kyllinger og fiskeanlegg, så det er like viktig å forstå dette svaret hos dyr.
» proteinene som er involvert i dyr, er ennå ikke så godt forstått som de er i planter, men vi forventer at de samme prinsippene som vi har lært av disse studiene skal gjelde.»
Første forfatter på papiret Er Young Hun Song, en postdoktoral forsker I Imaizumi ‘ s uw lab. De andre medforfatterne Er Benjamin To, som var EN UW lavere student da dette arbeidet ble gjennomført, Og Robert Smith, en university Of Edinburgh graduate student. Arbeidet ble finansiert Av National Institutes Of Health, Og Storbritannias Forskningsråd For Bioteknologi og Biovitenskap.
For mer informasjon:
Imaizumi, 206-543-8709, [email protected]