Nature Plants 저널에 발표 된이 연구는 생산 된 꽃의 타이밍과 수를 제어하기위한 마스터 스위치 역할을하는 3 개의 중앙 유전자의 허브를 확인했습니다. 이 과정을 이해하면 밀과 쌀과 같은 중요한 필수 작물의 수율을 높일 수 있습니다.
식물은 꽃과 과일의 생산으로 성장의 균형을 유지하는 데 끊임없이 도전합니다. 그들은 적시에 식물 성장과 꽃과 과일과 같은 생식 구조 사이에 제한된 자원을 할당해야합니다. 이 트레이드 오프는 특히 수율이 충분한 꽃과 곡물을 생산하는 것 사이의 균형을 잡는 데 의존하는 작물에 특히 중요합니다.
이 균형을 조절하는 유전자에 대한 연구원들의 검색은 그들을 식물에서 꽃 구조의 발달을 조절하는 것으로 알려진 유전자의 세 팔라 타 클래드로 이끌었다. 그들은 Sepallata 유전자 중 하나 인 Sep3에 의해 생성 된 특정 단백질이 꽃을 제어하는 유전자 네트워크 및 신호 전달 경로의 중심지 역할을한다는 것을 발견했다.
연구원들은 SEP3와 함께 마스터 스위치 역할을하는 두 개의 다른 유전자 인 FUL과 SOC1을 확인했습니다. 이 유전자는 꽃을 자극하는 식물 호르몬 지베렐린의 생산 및 인식을 조절합니다.
허브 네트워크에서 SEP3의 역할을 결정하기 위해 연구원들은 SEP3 단백질의 수준이 감소하거나 증가한 식물을 개발했습니다. 그들의 연구 결과는 네트워크가 매우 강력했으며, 광범위한 SEP3 활동 하에서 식물이 비교적 정상적인 수준의 개화를 유지할 수 있음을 보여 주었다. 이는 네트워크가 강력한 개화를 보장하기 위해 진화했으며 식물 재생산 및 작물 수율에 중요합니다.
John Innes Center의 박사후 연구원 이자이 논문의 선임 저자 인 Enrico Magnani 박사는 다음과 같이 말했습니다 :"우리의 연구는 식물이 꽃 피팅 시간과 농작물 생산성에 가장 중요한 특성 인 식물이 개화 시간을 제어하는 복잡한 메커니즘을 보여줍니다.이 과정을 뒷받침하는 분자 메커니즘을 밝혀서 작물 수확량을 개선하기위한 새로운 전략을 개발할 수 있습니다.
John Innes Center의 수석 그룹 리더이자 연구의 공동 저자 인 Dame Caroline Dean 교수는 다음과 같이 말했습니다 :"꽃의 규제에서 Central Sep3 허브의 이러한 발견은 작물 개선을위한 식물 성장과 개발을 조작 할 수있는 전례없는 기회를 제공합니다. 이러한 중요한 과정의 유전 적 기초를 이해하는 것은 새로운 도구와 기술을위한 기술을 개발하기위한 중요한 단계입니다."
