Растения обмениваются генетическими посылками
Растения обмениваются генетическими посылками
12 января 2021
Растительные клеточки в месте прививки передают друг дружке ДНК из ядер и хлоропластов.
Хлоропласты в клеточках папоротника. (Фото: Carolina Biological Supply Company / Flickr.com)
Открыть в полном размере
‹
›
Когда садоводы делают прививку, это означает, что часть 1-го растения пересаживают на другое. То растение, которое прививают, именуют привой; то, к которому прививают – подвой. У прививок есть много различных вариантов, но в любом случае их делают, чтоб получить растение, которое соединяло воединыжды бы полезные характеристики привоя и подвоя. К примеру, побег культурного сорта прививают к одичавшей разновидности: от культурного растения будут смачные плоды, а от одичавшего – устойчивость к болезням, холодам и пр.
Но как так выходит, что опосля прививки возникают новейшие характеристики? Разумеется, растения – другими словами привой и подвой – обмениваются какими-то сигналами, какими-то молекулами. Ещё в 2009 году сотрудники Института молекулярной физиологии растений Общества Макса Планка нашли, что прививаемые растения табака обмениваются ДНК. Но до сего времени не было понятно, что же это все-таки за ДНК.
Обычно мы говорим о той ДНК, которая хранится в клеточном ядре. Но у клеточки есть органеллы со собственной своей ДНК – хлоропласты и митохондрии. Хлоропласты – клеточные органеллы, отвечающие за фотосинтез, митохондрии – органеллы, дающие клеточке энергию. Их ДНК шифрует некие белки, нужные для фотосинтетических и энергетических реакций. В статье в Science Advances говорится, что растения могут обмениваться вместе и той ДНК, которая содержится в хлоропластах, и той, которая хранится в ядре.
В опытах употребляли измененные растения табака, которым в геном вводили различные флуоресцентные белки, включавшиеся при действии различных лекарств. Одно растение получало ген белка в ядерную ДНК. Когда в клеточки приходил антибиотик, ген флуоресцентного белка активизировался, и клеточка начинала сиять. Другое растение получало ген другого флуоресцентного белка в ДНК хлоропластов – этот ген врубался от другого антибиотика.
Когда оба измененных табака прививали друг к другу, их клеточки начинали сиять, причём в ответ на оба антибиотика. Это означает, что привой и подвой обменивались как хлоропластной ДНК, так и ядерной. В клеточках появлялись органеллы, похожие на обыденные хлоропласты, лишь приметно мельче. Двигаясь, как амёбы, уменьшенные хлоропласты подползали к порам в клеточных стенах и переходили из одной клеточки в другую.
Исследователи считают, что повреждения растительных тканей, неминуемые при прививках, принуждают клеточки сформировывать особые межклеточные контакты и особые хлоропластоподобные органеллы, которые служат генетическими посылками. Правда, остаётся непонятным, как конкретно клеточки обмениваются ядерной ДНК. Может быть, её увлекают с собой эти маленькие органеллы, которые переползают из клеточки в клеточку. Но что конкретно там происходит, ещё предстоит узнать. Может быть, в перспективе мы сможем научиться управлять переносом генов при прививках, чтоб усиливать либо ослаблять те либо другие характеристики растений.
Источник: