Шлюз Касахары: как растение решает, какое семя кормить, а какое — забраковать

Представьте, что у растения есть внутренний «контролёр качества» для семян. Он сидит на «таможне» между матерью-растением и будущим семенем и решает: пропускать ли питание? Теперь японские учёные нашли и изучили этого контролёра — его назвали «шлюз Касахары».

Как это работает? Просто о сложном:

Где находится таможня? На самом стыке, где сосудистый пучок от матери встречается с семязачатком (это халазальный конец).

Светофор из каллозы. Если оплодотворения не произошло, растение в протоки (плазмодесмы) «затыкает пробку» из полисахарида каллозы. Питание не проходит, и семя отмирает. Всё ради экономии ресурсов!

Зелёный свет для чемпионов. Если оплодотворение успешное, включаются специальные ферменты (β-1,3-глюканазы), которые растворяют каллозную пробку. «Шлюз» открывается, и к зародышу устремляется поток сахаров, аминокислот и гормонов.

Ген-диспетчер. Всем процессом руководит ген с непроизносимым названием AtBG_ppap. Он «включает» ферменты, растворяющие пробку. Без него шлюз захлопывается, даже для хороших семян.

Почему это открытие — прорыв?

Учёные проверили: если «заставить» этот ген работать активнее (сверхэкспрессия), то шлюз открывается шире и дольше. В экспериментах с рисом это привело к увеличению размера семян на 9%, а урожайности — на впечатляющие 16.5%!

Что в итоге? Открытие «шлюза Касахары» — это не просто красивая фундаментальная наука. Это ключ к созданию сельскохозяйственных культур будущего, которые будут тратить ресурсы максимально эффективно, направляя их именно в зерно, а не в солому.

#ботаника #наука #растения #сельскоехозяйство #генетика #урожайность

Источник DOI: 10.1016/j.cub.2025.03.033