_ Modificarea ceasului circadian adaptează orzul la sezoane scurte de creștere

Pentru a se asigura că plantele înfloresc în momentul potrivit al anului, ele posedă un ceas intern care le permite să măsoare cantitatea de lumină naturală în timpul unei zile. Într-un studiu publicat în revista Plant Physiology, biologii de la Universitatea Heinrich Heine Düsseldorf (HHU) descriu că mutația unei anumite gene face ca timpul de înflorire a orzului să fie aproape complet independent de durata zilei. Această mutație poate fi utilă pentru reproducerea soiurilor adaptate condițiilor climatice modificate, cu ierni relativ blânde și veri calde și uscate.

Pentru ca plantele să se reproducă cu succes, este esențial ca acestea să înflorească în timpul sezonului corect. Dacă o fac prea devreme sau prea târziu în an, florile sensibile la temperatură pot fi deteriorate pe măsură ce se dezvoltă. Prin urmare, plantele își sincronizează dezvoltarea cu diverși factori de mediu, ceea ce le permite să evalueze perioada anului.

Lungimea zilei (fotoperioada) - numărul de ore de lumină pe zi - este un astfel de factor, care se modifică în la fel de-a lungul anotimpurilor în fiecare an. Planta are un ceas intern, cunoscut și sub denumirea de ceas „circadian”, care îi permite să anticipeze schimbările regulate ale mediului între zi și noapte și între anotimpuri și să se pregătească pentru ele în consecință. Acest ceas influențează direct calea fotoperiodică, care reglează înflorirea pe baza lungimii zilei.

Echipa de la Institutul de Genetică a Plantelor condusă de profesorul dr. Maria von Korff Schmising cercetează bazele moleculare ale dezvoltării. procese în planta de cultură orz. Ei se concentrează asupra genelor care controlează dezvoltarea meristemelor plantelor - un tip de țesut care cuprinde celule nediferențiate - și modul în care factorii de mediu afectează aceste procese. Răspunsul culturilor la diferite lungimi de zi este o pârghie cheie pentru adaptarea culturilor la diferite zone de creștere, zone climatice și fotoperioade.

În publicația lor, biologii din Düsseldorf descriu un nou regulator genetic al timpului de înflorire pe care l-au identificat. la orz, care stă la baza locusului de maturitate timpurie 7 (eam7). Ei au descoperit că o mutație spontană a genei WD1 REGLATĂ DE LUMINĂ (LWD1) permite plantelor să-și accelereze dezvoltarea în zilele cu fotoperioade mai scurte, chiar dacă în mod normal au nevoie de zile cu mai mult de 12 ore de lumină pentru a înflori. /p>

Mutația LWD1 face astfel orzul practic insensibil la fotoperioadă, ceea ce, la rândul său, face posibilă cultivarea la diferite latitudini și medii marginale cu condiții de creștere suboptime. În plus, florile plantelor cu această mutație prezintă o fertilitate mai mare, care este redusă la plantele fără mutația care cresc în zile sub-optimale.

Autor principal Gesa Helmsorig spune: „Am putut arăta că mutația în LWD1 influențează ceasul circadian al plantei, probabil prin afectarea procesării semnalelor luminoase care servesc sincronizării acesteia.”

Autorul corespondent, profesorul von Korff Schmising adaugă: „Ca urmare, ritmicitatea internă a expresiei genelor se schimbă în raport cu ritmicitatea externă a perioadelor de lumină și întuneric, iar semnalul, care în mod normal este indus doar într-o zi cu o fotoperioadă lungă, este pornit, determinând planta să înflorească."

(Fluierul)