Ученые ищут способ, который поможет предотвратить потерю урожая из-за ранних всходов

Исследователи из Института генетики и биологии развития Академии наук Китая выяснили, как регулируется процесс превращения семян в ростки на уровне трансляции. Трансляция – это процесс, при котором генетическая информация считывается с мРНК и используется для синтеза белка. Результаты недавнего исследования позволяют лучше понять, как растения контролируют прорастание семян на молекулярном уровне.

Преждевременное прорастание семян (PHS) из-за недостаточного периода покоя приводит к значительным потерям урожая зерновых культур по всему миру. Поэтому важно понимать, как регулируются покой семян и их прорастание на молекулярном уровне, чтобы повысить устойчивость сельскохозяйственных культур и обеспечить продовольственную безопасность. Недавние исследования показали, что трансляция мРНК играет важную роль в процессе прорастания. Молекулы мРНК содержат определенные элементы, которые регулируют трансляцию, но их конкретная роль в прорастании семян была недостаточно изучена.

В этом исследовании команда использовала комплексные анализы, чтобы систематически изучить, как меняется экспрессия генов во время прорастания. Изучая мутантов с дефектами рибосом, исследователи показали, что задержка прорастания связана с геном ABA2 (он играет ключевую роль в синтезе АБК). При этом 5′-конец мРНК ABA2 содержит короткую открытую рамку считывания (uORF), которая подавляет трансляцию основной кодирующей последовательности (CDS).

Эти результаты дают представление о том, как регуляция трансляции и генетические особенности влияют на покой и прорастание семян, и предлагают практические стратегии для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.