Ученые раскрыли механизм, с помощью которого растения решают, когда цвести

Исследователи из Института устойчивости растений Университета штата Мичиган обнаружили молекулярный механизм, позволяющий растениям ощущать дефицит фосфора и откладывать цветение. Эта стратегия выживания может помочь в создании сельскохозяйственных культур, адаптированных к бедным почвам.

Растения арабидопсиса, выращенные при достаточном и недостаточном уровне фосфора. Автор: Hatem Rouached

Фосфор является ключевым элементом удобрений, но его мировые запасы ограничены. Когда фосфора не хватает, растения замедляют рост и откладывают цветение, чтобы дождаться лучших условий. До сих пор механизм, с помощью которого растения принимают это решение, оставался загадкой.

Исследование, опубликованное в журнале Developmental Cell, показывает, что в условиях дефицита фосфора белок bGLU25 перемещается из эндоплазматического ретикулума в цитозоль. Это движение действует как молекулярный переключатель.

Автор: Developmental Cell (2025). DOI: 10.1016/j.devcel.2025.10.005

«Впервые мы увидели такую прямую связь между статусом питательных веществ, движением белка внутри клетки и контролем времени цветения», — отметил старший автор работы, доцент Хатем Руашед.

Попав в цитозоль, bGLU25 связывается с белком AtJAC1, который, в свою очередь, удерживает белок GRP7 от попадания в ядро клетки. Поскольку GRP7 обычно регулирует ген FLC, подавляющий преждевременное цветение, его удержание в цитозоле усиливает активность FLC и откладывает цветение. В результате растение в условиях нехватки фосфора вкладывает ресурсы в выживание, а не в размножение.

Ученые подчеркивают, что этот механизм работает не только у модельного растения арабидопсиса, но и у таких культур, как рис. Это открывает возможности для создания более устойчивых к дефициту питательных веществ сельскохозяйственных растений, что особенно актуально в условиях истощения запасов фосфорных удобрений.

ИИ: Это фундаментальное открытие в области биологии растений, которое может иметь огромное практическое значение для будущего сельского хозяйства, особенно в условиях изменения климата и истощения ресурсов.