پروتئین LMI1 ، تنظیم کننده رشد گیاه

0 ۰

دانشمندان موسسه Max Planck (یک موسسه تحقیقاتی اصلاح نژاد گیاهی) کشف کرده اند که چگونه پروتئین LMI1 می‌تواند رشد و شکل برگ را کنترل کند.

Francesco Vuolo و همکارانش از آزمایشگاه Max Planck در حال بررسی مکانیسم هایی هستند که تغییرات اساسی و خیره کننده ای در شکل برگ ها ایجاد میکنند.
به تازگی تلاش های خود را در جهت بررسی قطعات کوچکی در برگ تغییر دادند. این قطعات کوچک، گوشوارک نام دارد.

گوشوارک ها طی رشد، در پایه برگ شکل میگیرند و از نظر اندازه و عملکرد در گونه های مختلف گیاهان بسیار متفاوت اند.
در گیاه Arabidopsis، گوشوارک های بالغ، کوچک باقی میمانند. این گوشوارک ها بخش قابل توجهی از برگ جوان را تشکیل می دهد.
در گیاهان دیگر مانند نخود سبز، گوشوارک ها بخش بزرگی از برگ را تشکیل می‌دهد.

با استفاده از ترکیب ژنتیکی، میکروسکوپ و مدل های ریاضی نشان دادند که چگونه پروتئین LMI1 گوشوارک را کوچک نگه میدارد.
اگر پروتئین LMI1 طی رشد برگ در یک سلول تولید شود. آن سلول به جای تقسیم شدن، به سادگی به رشد خود ادامه می‌دهد. این شکل از بلوغ سلولی از تمایز سلول به سلول های دیگر جلوگیری میکند.

پروتئین LMI1 مجموعه ای از سلول های موجود را برای رشد بیشتر بافت ها محدود می‌کند. پروتئین LMI1 علارقم افزایش رشد سلولی اندازه اندام های نهایی را کاهش میدهد.
Vuolo توضیح می‌دهد: باوجود سلول های بزرگتر، برگ ها کوچک تر باقی می مانند. همچنین این پروتئین نقش تعیین کننده ای در تنظیم مورفولوژی برگ گیاهان ایفا میکند.

 

تاثیر پروتئین LMI1

گوشوارک ها در پایه ساقه برگ بوجود می‌آیند و ممکن است بخاطر جلوگیری از رشد باقی بمانند(تصویر سمت چپ).
این الگو های رشد متفاوت به ژن LMI1 بستگی دارد. هنگامی که LMI1 جهش یافته است، گوشوارک ها به عنوان برگ های اضافی رشد میکنند(تصویر میانی).
همان ژن مسئول توقف رشد پیچک ها در نوک برگ نخود می‌باشد(تصویر سمت راست).

 

این تیم تحقیقاتی کشف کرد که پروتئین LMI1 در گیاهانی که برگ بزرگ دارند، مانند گوشوارک نخود سبز تولید نمی‌شود. اما در عوض در قسمت بالایی برگ نخود که پیچک نام دارد تولید می‌شود.
Vuolo میگوید: سلول ها در پیچک بیشتر رشد میکنند و کمتر تقسیم می‌شوند.

تولید LMI1 در برگ نخود احتمالا مسئول ایجاد شکل خاص آن است. گیاه نخود پیچک هایی نخ مانند در نوک برگ و گوشوارک هایی بزرگ در پایه برگ دارد.

این یافته های مهم تکامل اندام های گیاهی از گوشوارک ها را نشان می‌دهد. همچنین نشان می‌دهد که گوشوارک ها در واقع برگ های مرموزی اند که در حالت سرکوب شده توسط پروتئین LMI1 نگهداری می‌شوند.

چگونگی ارتباط قطعات مختلف گیاه مانند برگ ها، گوشوارک و پیچک ها توسط چارلز داروین دانشمند علوم طبیعی بریتانیا در سال 1856 بررسی شد.
با این تحقیقات جدید به هر دو سوال چگونگی مورفولوژی گیاه و همچنین روش های جدید بررسی نقش رشد در تکامل شکل برگ پاسخ داد.

Tsiantis مدیر موسسه Max Planck میگوید: پروتئین LMI1 یک روز می‌تواند به پرورش گونه های گیاهی جدید برای کشاورزی با برگ اصلاح شده یا سایر اندام ها کمک کند. به عنوان مثال، درحال حاظر نقش پروتئین LMI1 را در رشد گوجه فرنگی به عنوان یک ویژگی مهم کشاوری بررسی میکنیم.

 

 

منبع:

http://yon.ir/QitaA

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.