Растения выбирают партнёров по молекулярной \"подписи\"

Животные могут полагаться на зрение, слух и обоняние, чтобы выбирать половых партнёров. Подсознательно воспринимаемые ключи способствуют рождению лучшего потомства и снижают риск инбридинга. А как же растения? Оказывается, у них также есть механизм выбора и нечто вроде ориентации по запаху, играющие аналогичную роль.

Только на первый взгляд кажется, что размножение растений — процесс абсолютно случайный. Ведь в переносе пыльцы (мужские половые клетки) на пестики (женский репродуктивный орган цветка) растения полагаются на ветер или опылителей. Однако Брюс Маклюр (Bruce McClure) и его коллеги из исследовательского биологического центра при университете Миссури (Bond Life Sciences Center) выявили молекулярный механизм, позволяющий цветкам выполнять отбор половых партнёров не хуже, чем животным.

Дело в том, что когда пыльца попадает на пестик, между ними начинается "разговор", в котором роль слов играют отдельные белки. Пыльца позволяет пестику идентифицировать себя и решить — принимать этот генетический материал для оплодотворения или отклонить.

Чтобы выявить ключи такого распознавания, Маклюр и его коллеги воспользовались "методом велькро".

Они взяли два специфических белка (NaTTS и 120K) с поверхности пестика, которые, как было установлено, влияют на прорастание пыльцевого зерна, а значит — продвижение мужских клеток к завязи (в ней развиваются семена и вокруг неё формируется плод), и посмотрели — какие белки от пыльцы будут связываться с ними.

Три белка (SBP1, NaPCCP и некий энзим), как оказалось, связываются со специальными белками пестика, обеспечивая тем самым сигнальный процесс, помогающий цветку идентифицировать отдельные зёрна пыльцы и принять их.

В предыдущем исследовании Маклюр установил, что белок S-RNase, присутствующий в пестике, действует как цитотоксин при попадании в цветок "близкородственной" пыльцы, обеспечивая отклонение "нежелательных" пыльцевых зёрен.

Таким образом, перед учёными начинает складываться красивая картина системы идентификации правильной пыльцы, отбираемой женскими цветками для размножения. (Детали — в статье в Journal of Biological Chemistry.)

Учёные полагают, что расшифровка таких "посланий", или освоение этого "языка", поможет предотвратить распространение генетического материала трансгенных сельскохозяйственных растений на их диких родственников, придумать более эффективные методы выращивания фруктовых деревьев или даже создать новые сорта.