ジャーナルNature Plantsに掲載されたこの研究は、生産された花のタイミングと数を制御するためのマスタースイッチとして作用する3つの中心遺伝子のハブを特定しました。このプロセスを理解することで、小麦や米などの重要な主食作物の収量が増加する可能性があります。
植物は、成長と花や果物の生産のバランスをとる際に絶え間ない課題に直面しています。彼らは、栄養成長と花や果物などの生殖構造の間に適切なタイミングで限られた資源を割り当てなければなりません。このトレードオフは、収量が十分な花と穀物を生産することのバランスをとることに依存する作物にとって特に重要です。
このバランスを制御する遺伝子の研究者の検索により、植物の花構造の発達を調節することが知られている遺伝子の隔膜クレードにそれらが導かれました。彼らは、Sepallata遺伝子の1つであるSep3によって生成される特定のタンパク質が、開花を制御する遺伝子のネットワークとシグナル伝達経路のハブとして機能することを発見しました。
研究者は、SEP3と並んでマスタースイッチとして機能する2つの他の遺伝子、FULおよびSOC1を特定しました。これらの遺伝子は、開花を刺激する植物ホルモンギベベレリンの生産と知覚を調節します。
ハブネットワークでのSEP3の役割を決定するために、研究者はSEP3タンパク質のレベルが低下または上昇した植物を開発しました。彼らの調査結果は、ネットワークが非常に堅牢であり、植物が広範囲のSEP3活動の下で比較的正常なレベルの開花を維持できることを示しました。これは、植物の繁殖と作物の収穫に重要な堅牢な開花を確保するためにネットワークが進化したことを示唆しています。
ジョン・イネス・センターのポスドク研究者であり、論文の主著者であるエンリコ・マゲニ博士は、「我々の研究は、植物が植物のフィットネスと作物の生産性にとって最も重要な特性を制御する複雑なメカニズムを明らかにしています。
ジョン・イネス・センターの上級グループリーダーであり、研究の共著者であるDame Caroline Dean教授は、「開花の規制における中央SEP3ハブの発見は、作物の改善のための植物の成長と開発を操作する前例のない機会を提供します。
