Большую часть пищи мы получаем благодаря сексуальной жизни растений. Однако раньше было неясно, как они управляют появлением плодовов и семян. Международная команда ученых раскрыла важные аспекты этих механизмов.
При цветении мужские и женские ткани интегрируются друг в друга различными способами. Если пыльца оседает на цветочном рыльце, она прорастает и образует пыльцевую трубку, которая быстро растет в направлении завязи. Как только она находит женскую семяпочку, то взрывается и выпускает два сперматозоида. Они оплодотворяют семяпочку и вызывают образоование семян.
Международная исследовательская группа, возглавляемая Ули Гроссниклаусом (Ueli Grossniklaus) из Цюрихского университета, показала, как пыльцевая трубка взаимодействует с женскими растительными тканями и реагирует на них. Для этого она выделяет сигнальные вещества, так называемые RALF-пептиды. Ими трубка исследует свою клеточную среду и контролирует ее рост. Два рецептора на поверхности клетки позволяют пыльцевой трубке воспринимать свои отправленные сигнальные вещества и передавать сигналы вовнутрь клетки.
Для распознавания сигнальных веществ должны быть активны LRX-белки, идентифицированные 15 лет назад группой Бита Келлера (Beat Keller) в Цюрихском университете, но их функция была тогда неясна. LRX-белки находятся вне клетки: в клеточной стенке, где могут состыковываться сигнальные вещества. «Пылевидная трубка, вероятно, обнаруживает изменения в клеточной стенке и соответственно отвечает, например, путем изменения своего роста», - поясняет Гроссниклаус.
Одна и та же клетка, производящая и воспринимающая сигнальные вещества, встречается у растений редко. Ученые полагают, что быстро растущая пыльцевая трубка может скорее реагировать на изменения в окружающей среде, чем на сигналы от других, соседних клеток.
Выводы об обнаруженных сигнальных путях, представленные в журнале Science, могут быть использованы для воздействия не только на образование семян, но и на рост растений или защиту их от вредителей.
