Geny, które pomagają roślinom rosnąć w ciemności
Światło ma ogromny wpływ na wzrost i fizjologię roślin, począwszy od dostarczania im źródła energii w czasie fotosyntezy po pełnienie funkcji zegara środowiskowego, który pozwala roślinom reagować na zmieniające się pory roku. Rośliny monitorują zmiany w oświetleniu, wykorzystując w tym celu czułe na światło pigmenty zwane fotoreceptorami, które, wraz z innymi sygnałami środowiskowymi, pomagają regulować wzrost i rozwój. Przykładowo siewki zasiane pod ziemią energicznie rosną ku górze, jednak wraz z dotarciem do powierzchni gleby, ich rozwój zmienia się w reakcji na światło. Celem wspieranego przez UE projektu DARK GROWTH było znalezienie regulatorów wzrostu roślin w ciemności i ujawnienie złożonych, reagujących na światło sieci biorących udział w tym procesie. Badacze zidentyfikowali geny, które są regulowane przez klasę białek (znanych jako PIF) promujących wzrost w ciemności (pod ziemią). Wraz z wystawieniem na działanie światła, fotoreceptory roślin (Phy) wchodzą w interakcję z białkami PIF, aby przestawić się ze wzrostu w ciemności, który charakteryzuje barwa żółta i wrzecionowatość, na wzrost w świetle, kiedy to roślina przejawia zwiększony obwód i zaczyna przybierać kolor zielony. Odkryli także, jak białka PIF regulują siewki rosnące w warunkach dziennych/nocnych (cykl dobowy), aktywując geny zaangażowane we wzrost pod koniec nocy. Białka Phy hamują wzrost, degradując białka PIF, jako część sieci regulacyjnej Phy/PIF, która zapewnia optymalny wzrost w odpowiedzi na różne warunki oświetlenia. Badanie to uwidoczniło białka PIF jako główne regulatory wzrostu roślin, które integrują światło, temperaturę, rytm dobowy i sygnały hormonalne, a także kiełkowanie i kwitnienie. Ponieważ efektywny wzrost roślin ma duże znaczenie dla rolnictwa, prace te mogą dostarczyć mechanizmów usprawniających produkcję roślin uprawnych.
Słowa kluczowe
Warunki oświetlenia, wzrost roślin, fotoreceptory, białka PIF, regulatory wzrostu
