Forskerhold afslører mekanisme til udvikling af spikelet i byg
Blomsterstandsarkitekturen af afgrødeplanter som byg er overvejende reguleret af meristemaktivitet og skæbne, som spiller en afgørende rolle i at bestemme antallet af blomsterstrukturer til kornproduktion.
Spikelets er den grundlæggende reproduktive enhed af græsblomsterstande. Identiteten og bestemmelsen af mange græsmeristemer er delvist bestemt af en gruppe gener, der udtrykkes specifikt ved organgrænser, som kan danne lokale signalcentre, der regulerer tilstødende meristems skæbne og aktivitet.
Disse gener er afgørende for etablering og vedligeholdelse af organer. Proteiner regulerer forskellige celleidentiteter, aksillær meristem initiering og korrekt udvikling af naboorganer og væv.
I denne undersøgelse karakteriserede forskerholdet en udviklingsmutant af bygpigge, extra floret-a (flo.a). flo.a producerede ekstra spikelets og sammensmeltede lime på grund af den defekte etablering af organgrænser, som adskiller meristemer fra udviklende organer, såsom blomsterstandsmeristem og udviklende spikelet primordia.
Forskningen er publiceret i tidsskriftet Current Biology .
Genet HvALOG1 spiller en afgørende rolle i opretholdelsen af bygens blomsterstandsarkitektur. På den ene side er det grænse-lokaliserede protein associeret med signaler, der giver korrekt udvikling af spikelet-meristemet (dvs. ikke-celle autonomt); på den anden side kontrollerer den grænsedannelse mellem blomsterorganer (autonomt).
"Vi viser, at mutationer i HvALOG1 fører til produktion af ekstra spikelets og er forbundet med sammensmeltningen af blomsterorganer afledt af ukorrekt grænsedannelse," siger Guojing Jiang, førsteforfatter af undersøgelsen.
"Vores undersøgelse giver ny indsigt i ALOG-familiemedlemmernes funktion med hensyn til at regulere meristemaktivitet og blomsterstandsudvikling i byg," siger prof. Dr. Thorsten Schnurbusch. "Disse resultater kan bidrage til vores forståelse af de molekylære mekanismer, der ligger til grund for udvikling af blomsterstande og kan have konsekvenser for afgrødeforbedring."
Identifikationen af hvede-genet ALOG-1 og dets funktion under spikelet-udvikling er blevet beskrevet i den co-publicerede artikel af Gauley, som viser, at hvede ALOG-1 ikke udtrykkes i spikelet-meristemet, men producerer ekstra spikelets i mutanten, hvilket stemmer overens med den effekt, der findes i byg.
"Vores fælles resultater afslører en vigtig og bevaret mekanisme for ALOG1 til at specificere aksmeristembestemmelse og opretholde den karakteristiske spids-type blomsterstand af korn i triticeae-græsser," siger Schnurbusch.
Flere oplysninger: Guojing Jiang et al., Ikke-celle-autonom signalering forbundet med byg ALOG1 specificerer spikelet-meristembestemmelse, Current Biology (2024). DOI:10.1016/j.cub.2024.04.083
Journaloplysninger: Nuværende biologi
Leveret af Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research
Varme artikler
-
Passagedues genom viser effekter af naturligt udvalg i en enorm befolkningEn kvindelig og hanlig passagedue (Ectopistes migratorius) monterer fra samlingerne på Royal Ontario Museum. Kredit:Brian Boyle, MPA, FPPO foto copyright ROM Passageduen er berømt for dens enorme -
Vil store biodiversitetsambitioner være nok til at redde naturen?En død skarv afbilledet efter et olieudslip ud for Perus kyst. Efter at verden gik glip af næsten alle sine mål for at beskytte hurtigt svindende natur i det sidste årti, fokuserer observatører, de -
Ny metode til plantning af citrus stopper fejl, giver yderligere fordeleHøjbede dækket med plastiknet har vist sig at stoppe livscyklussen for Diaprepes roddyr på citrustræer i Texas. Forskere dokumenterer nu andre positive effekter af den nye planteteknik. Kredit:Texas A -
Den ulige empati for stedfortræder forlegenhedKan du genkende nogle af disse øjeblikke? Der er Ted Cruz og hans datter; Obama og hans døtre (da han benådede en Thanksgiving -kalkun i 2014); Jennifer Lawrence udslettede ved Oscars 2013; og, selvfø
- NASA undersøger nedbøren efterladt fra den tidligere tropiske cyklon Debbie
- Vi lægger alle for meget vægt på testresultater
- Medarbejdere hos Big Tech udtaler sig som aldrig før
- 10 eksempler på et naturligt økosystem
- Hvordan man laver en model til et øret for børn
- Virkningerne af saltvand på metaller