Андреа Евеланд, доктор філософії, помічник члена Наукового центру імені Дональда Данфорта і її команда визначили генетичний механізм, який контролює ознаки розвитку, пов’язані з виробництвом зерна у зернових.
Робота була виконана в Setaria viridis – нової модельної системи для трав, тісно пов’язаної з економічно важливими зерновими культурами і біоенергетичними кормовими запасами, такими як кукурудза, сорго і цукровий очерет.
У своєму дослідженні вчені зіставили генетичний локус в геномі S. viridis, який контролює зростання стерильних гілок, званих щетинками, які виробляються на зерновмістних суцвіттях деяких видів трав. Дослідження показало, що ці стерильні щетинки спочатку запрограмовані як колоски – трав’яні структури, які виробляють квіти і зерно.
Робота Евеланда показала, що перетворення колоска в щетину визначається на початку розвитку суцвіття і регулюється класом рослинних гормонів, званих брасіностероїдами (BR), які модулюють ряд фізіологічних процесів росту рослин, їх розвитку та імунітету. Дослідження також показало, що локалізоване порушення синтезу BR може призвести до отримання двох кольорів колосок, а не єдиного, який зазвичай утворюється. Таким чином, ці BR-залежні фенотипом являють собою два потенційних напрямки для збільшення виробництва зерна в просах, включаючи натуральні культури у багатьох країнах, що розвиваються, які раніше не використовуються для генетичного поліпшення.
«Ця робота – відмінна демонстрація того, як Setaria viridis може бути використана для отримання фундаментальних даних про механізми, що регулюють виробництво насіння в травах – нашої найважливішої групи рослин, яку включає кукурудзу, сорго, рис, пшеницю і ячмінь», – сказав Томас Брутнелл, доктор філософії, директор Корпоративний інститут поновлюваних видів палива Центру Данфорта.