Да опишем нещо като бавно и скучно, казваме, е „като да наблюдаваме как расте трева“, но учени, които изучават активността на растенията рано сутринта, са открили, че те бързо започват деня си – в рамките на минути след зората.
Точно както изгревът стимулира разсъмване Хорът от птици, както и изгревът стимулира зората на зората на активността през растенията.
Ранната сутрин е важно време за растенията. Пристигането на светлина в началото на деня играе жизненоважна роля в координирането на растежните процеси в растенията и е основният индикатор, който поддържа вътрешния часовник на растенията в ритъм с цикъла на нощта и деня.
Този вътрешен биологичен часовник помага на растенията да се подготвят за деня, като например кога да използват най-добре слънчевата светлина, кога е най-доброто време за отваряне на цветята за опрашители и освобождаване на цветен прашец и кога да се подготвят да реагират на условията на суша.
Пиковата активност на гена настъпва в рамките на един час от зората; Много от тези гени кодират транскрипционни факториПротеини, които регулират експресията на група от последващи гени с роли, свързани със светлината, стреса и хормоните на растежа, но детайлите за това как се контролира този пик са слабо разбрани.
Изследователи от лабораторията Sainsbury от университета в Кеймбридж (SLCU) и университета в Йорк се заеха да разследват този прилив на дейности, за да разберат по-добре какво се случва на генетично ниво, като вземат проби от креса, Arabidopsis thaliana, на всеки две минути от зората за измерване. генна активност.
„Направихме да опишем по-подробно динамиката на“ взрива на зората „, фокусирайки се върху експресията на гени на транскрипционен фактор. Открихме три различни вълни на генна експресия в рамките на два часа след зазоряване. Първата от тези вълни настъпва само 16 минути след зазоряване и трае само 8 минути. “ каза д-р Мартин Балцерович, изследовател в SLCU и първи автор на изследването, публикувано в قال молекулярно растение.
„Известно е, че много от тези гени са чувствителни към светлина и температура, но ние искахме да разберем по-конкретно как се координира транскрипцията на тези гени. Намесата в фоторецепторната сигнализация, циркадния часовник и получените от хлоропласт светлинни сигнали създават проблеми с някои от гените . ”, Но голяма част от гените все още не бяха засегнати. Това ни показа, че някои пътища нагоре по веригата са излишни и че работят допълнителни организации. „
Екипът комбинира данните си с вече публикувани данни за свързване с ДНК на транскрипционен фактор и идентифицира генна регулаторна мрежа на зазоряване с ключови регулатори на светлинната сигнализация – HY5 и BBX31 – в основата си. Известно е, че тези транскрипционни фактори контролират съвместно дегравирането, превключването на развитието, което разсадът претърпява, когато излезе от почвата, изпита светлина за първи път, започне да озеленява и разгъне листата си. Тези гени също играят централна роля по време на прехода от тъмно към светло призори.
„Всъщност множество гени BBX са част от Dawn заедно с BBX31, HY5 и неговите хомоложни HYH“, казва д-р Балчирович. „Тези гени включват както положителни, така и отрицателни регулатори на светлинната реакция. Открихме, че те действат надолу по веригата от фитохромните и криптохромните рецептори, за да контролират индуцирана от светлина подгрупа на изригващите гени на зората, като HY5 и BBX31 имат до голяма степен антагонистични роли. Това наблюдение засилва идеята, че HY5 и BBX гени Работете съвместно, за да коригирате светлинните реакции в контекста на цикъла ден-нощ. „
Д-р Дафни Езер, преподавател по компютърна биология в университета Йорк и старши автор на изследването, изследва взаимодействията между гените и околната среда чрез анализа на генните мрежи. „Чрез изучаване на генни мрежи можем да обясним как растенията интегрират ранните сутрешни светлинни и температурни сигнали за въвеждане на циркадния часовник. Взети заедно, нашите резултати показват, че фитохромната сигнализация и кодиране са от съществено значение за модулиране на реакцията на транскрипцията на зората към светлината, но отделни пътища могат активирайте стабилно голяма част от програмата, ако липсва. „
„Определянето на пика, който виждаме в генната експресия, който е резултат от появата на светлина, е полезно, за да ни помогне да разберем как реагират растенията Светлина По-специално, за посевите, отглеждани при изкуствено осветление, как този дългосрочен взрив на зазоряване влияе върху растежа. “
Martin Balcerowicz et al, Ранна утринна генна мрежа, контролирана от фитохроми и криптохроми, регулира пътищата на фотогенеза в Arabidopsis, молекулярно растение (2021). DOI: 10.1016 / j.molp.2021.03.019
Представяне на
Университета в Кеймбридж
цитатът: Растенията започват по-бързо деня си, отколкото си мислим (2021 г., 7 юни) Получено на 8 юни 2021 г. от https://phys.org/news/2021-06-faster-day.html
Този документ е обект на авторско право. Независимо от честната сделка с цел частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизведена без писмено разрешение. Съдържанието се предоставя само с информационна цел.
„Тотален фен на Twitter. Нежно очарователен почитател на бекона. Сертифициран специалист по интернет.“
More Stories
Сиянието на екзопланета може да бъде причинено от звездна светлина, отразяваща се от течно желязо
Изследване на „космическия дисбаланс“ в гравитацията
Оспорва ли космически „проблем“ в гравитацията най-голямата теория на Алберт Айнщайн?