Системы WOX-CLAVATA в регуляции развития запасающих органов растений

Номер гранта:18-04-01017
Область научного знания:биология и медицинские науки
Тип конкурса: (а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:2018г.
Руководитель: Лутова ЛюдмилаАлексеевна
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Развитие запасающих органов растений – (запасающих корней, клубней) - важный экономически значимый признак, тем не менее, его генетический контроль изучен довольно слабо. В основе развития запасающих осевых органов двудольных растений лежит обычно вторичный рост, или рост утолщением, который осуществляется главным образом за счет активности вторичной латеральной меристемы – камбия и его производных. Деятельность камбия, как и любой другой меристемы, зависит от баланса пролиферации стволовых клеток и дифференцировки специализированных типов клеток. Исследования последних лет показали, что в регуляции активности разнообразных меристем участвует одно консервативное «звено» - так называемые системы WOX-CLAVATA, каждая из которых включает в себя ген WOX, кодирующий гомеодомен-содержащий транскрипционный фактор, а также CLE-пептиды и их рецепторы – CLV1-подобные протеинкиназы, регулирующие экспрессию WOX. Целью нашей работы является изучение роли систем WOX-CLAVATA в развитии запасающих органов растений. По данному направлению у нашего коллектива имеется научный задел, полученный при выполнении предыдущего проекта РФФИ (14-04-00591): ранее мы провели идентификацию генов, кодирующих CLE-пептиды у редиса посевного Raphanus sativus и его дикого предка Raphanus raphanistrum, выявили среди них наиболее вероятные регуляторы развития запасающего корня – гены CLE41 и CLE19, изучили влияние сверхэкспрессии этих генов на вторичный рост корня; полученные данные были опубликованы в высокорейтинговых журналах. Для проверки предположения о консервативной роли CLE41 и CLE19 в развитии запасающих органов растений, в предполагаемом новом проекте мы планируем расширить круг объектов исследования. Будут исследованы виды с монокамбиальным и поликамбиальным вторичным утолщением; имеющие камбий, возникающий в ходе морфогенеза метаморфизированных органов из разных тканей (из прокамбия и перицикла; из прокамбия и межпучковой паренхимы; из перицикла) и демонстрирующий разную меристематическую активность. Объекты исследования: Beta vulgaris и культурные виды рода Brassica, формирующие корнеплоды с разным участием разрастающегося главного корня и гипокотиля; а также одна из важнейших сельскохозяйственных культур Solanum tuberosum, образующий другой тип метаморфизированного органа – клубень, представляющий собой разрастающийся стебель. Выявление компонентов систем WOX-CLAVATA и изучение их роли в развитии запасающих органов у этих видов растений будет проводиться впервые. С другой стороны, мы планируем расширить круг генов интереса: помимо CLE-пептидов, будет также изучена роль генов WOX (главным образом - WOX4, регулирующего активность камбия) и генов, кодирующих CLV1-подобные рецепторные протеинкиназы (вероятно, TDR, работающего в камбии; а также CLV2 и CRN, экспрессирующихся в разных меристемах). В нашей работе мы планируем провести количественный анализ экспрессии изучаемых генов с помощью ПЦР в реальном времени и локальный анализ их экспрессии с помощью репортерных конструкций; проанализировать эффект измененного уровня экспрессии генов CLE41 и CLE19 на развитие запасающих органов у разных видов. Работа может иметь практическую ценность в плане понимания механизмов формирования хозяйственно значимых признаков растений.
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 29.03.2024.
Помог ли вам материал?
0    0