Научный взгляд: что такое фенотипическая пластичность растений

Ученые Пекинского лесотехнического университета и Университета Цинхуа исследовали генетические основы передачи адаптивных признаков растений от одного поколения к другому.

На примере Arabidopsis thaliana было показано, как условия освещения опытного материнского растения влияют на фенотипические признаки потомства. Интегрируя экологические и вычислительные методы, ученые выявили критические генетические регионы, связанные с трансгенерационной фенотипической пластичностью. Это позволило по-новому взглянуть на механизмы адаптации растений.

Растения арабидопсиса выращивались в условиях высокой и низкой освещенности. Затем потомство выращивали как в одинаковых, так и в контрастных световых условиях. Такая схема позволила исследователям оценить влияние условий, в которых находились материнские растения, на количество листьев и проанализировать, как эти признаки наследуются в разных поколениях.

Результаты исследования показали, что генетическая основа фенотипической пластичности развивается между поколениями и существенно зависит от условий выращивания материнского растения. Были выявлены специфические локусы количественных признаков, связанные с фенотипической пластичностью, которые варьируют в зависимости от условий освещения и поколений.

В результате получены важные сведения о стратегиях адаптации растений, которые имеют большое значение для сельского хозяйства. Понимание генетических и эпигенетических основ фенотипической пластичности может помочь селекционерам и ученым предсказывать реакцию растений на неблагоприятные условия окружающей среды, способствуя развитию более устойчивых культур.

Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят исследования по различным научным направлениям, разрабатывают подходы для получения и сохранения урожая высокого качества. Коллектив ФГБУ «ВНИИКР» приглашает к сотрудничеству в научной и практической сферах сельского хозяйства.

Источник: Jincan Che et al, A nested reciprocal experimental design to map the genetic architecture of transgenerational phenotypic plasticity, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae172