Теперь исследователи из лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) определили взаимосвязь между урожайностью кукурузы и специфической генетической активностью, связанной с одним из метаболических путей растения. Открытие имеет значение для селекции растений, потенциально открывая двери для более устойчивых и высокоурожайных растений кукурузы.
Профессор CSHL Дэвид Джексон и его команда связали ген RAMOSA3 с ветвлением, что может повлиять на его урожайность.
Когда у кукурузы слишком много ветвей, оно будет тратить больше энергии на создание этих ветвей и меньше – на семена. Больше ветвей часто означает более низкую или менее эффективную урожайность.
Уши, та часть кукурузы, которую мы едим, обычно вообще не разветвлены – они просто образуют один прямой початок. Но у мутантов кукурузы, у которых нет гена RAMOSA3, могут получиться коряво выглядящие разветвленные уши.
Джексон и его команда первоначально предположили, что фермент, кодируемый RAMOSA3, называемый TPP, и сахарный фосфат, называемый T6P, на который действует TPP, вероятно, ответственны за разветвление уха.
Хотя точная функция T6P остается «в значительной степени неуловимой», ученые полагают, что он обладает сигнальными свойствами.
Затем, неожиданным поворотом, они обнаружили, что родственный ген, TPP4, также помогает контролировать ветвление, но эффект этого гена не был связан с его ферментативной активностью. Они задавались вопросом, может ли то же самое относиться к RAMOSA3 и его собственной ферментативной активности. Чтобы продолжить это, они заблокировали только ферментативную активность, связанную с RAMOSA3, но не сам ген, и получили нормально выглядящие початки кукурузы.
Это указывает на то, что хотя RAMOSA3 контролирует активность фермента, похоже, что активность фермента не отвечает за контроль ветвления. Таким образом, ген может «подрабатывать» скрытой активностью, объясняет Джексон. Вопрос о том, что может повлечь за собой эта совместная работа, является отправной точкой для будущих исследований.
Выводы команды опубликованы в журнале Nature Plants. Их работа может привести к повышению урожайности и более эффективному сбору урожая кукурузы, а также других культур, таких как рис и киноа.