Bidh bryophytes neo-vascular a 'fuireach ann an coloinidhean a tha a' còmhdach na talmhainn agus a tha coltach ri coilltean beaga. Ann am fìor choille, bidh lusan a 'farpais airson solas ann an diofar shreathan den cheann-bhrat. Mura h-eil plannt a 'faighinn solas na grèine gu leòr, bidh e a' stad air meuran taobhach agus an àite sin bidh e a 'fàs gu dìreach gus solas na grèine a ruighinn.
Lorg luchd-rannsachaidh bho Institiud Gregor Mendel airson Bith-eòlas Lusan Molecular (GMI) de Acadamaidh Saidheansan na h-Ostair gu bheil an lus aibheach Marchantia polymorpha, aig a bheil corp planntrais gu bunaiteach eadar-dhealaichte bho phlanntaichean falamh, cuideachd ag atharrachadh a h-ailtireachd mar fhreagairt air dubhar. Chaidh na seallaidhean ùra sin mu mean-fhàs slighean ginteil a tha a’ riaghladh branndadh fhoillseachadh ann an Bith-eòlas làithreach.
Tha coilltean air an dèanamh le canopies ioma-fhillte anns a bheil craobhan agus lusan eile a 'farpais airson solas. Chan eil solas na grèine gu leòr a’ toirt air planntaichean na pàtrain branrach aca a riaghladh gus fàs dìreach. Bidh lusan a 'faicinn an eadar-dhealachaidh eadar solas dìreach agus sgàil tro phytochromes, photoreceptors a tha an làthair gu h-uile-choitcheann anns an rìoghachd lusan, bho lìonanaich gu bryophytes gu lusan flùranach.
“Tha fios againn o chionn fhada gu bheil phytochromes ag innse do phlanntaichean falamh stad a bhith a’ fàs taobhach agus an àite sin fàs gu dìreach gus nàbaidh sgàileachaidh a sheachnadh no a dhol thairis air, ”arsa a’ chiad ùghdar Susanna Streubel, a bha na ball iar-dhotaireil ann am buidheann Dolan aig GMI. Tha meuran ùra air a’ chas air an toirt a-mach bho na meristems taobhach, na h-ionadan ginealachd de cheallan-gas planntrais a tha fàbharach airson fàs taobhach. “Tha an fhreagairt seo do sgàil ag iarraidh gun tèid gnìomhachd meristems taobhach a dhùnadh.”
Bidh cuislean ae a’ lughdachadh branndadh san dubhar
Bha an luchd-rannsachaidh a’ smaoineachadh gu bheil dòigh aig cuislean aibheach, bryophytes neo-vascular a thathas a’ meas a bhith coltach ris na planntaichean tuineachaidh-fearainn as tràithe, gus am pàtran branrach aca atharrachadh gu bhith ag atharrachadh. suidheachaidhean aotrom. Coltach ri lusan falamh, tha meristems aca agus tha iad comasach air branching. Ach, an taca ri lusan falamh a tha a 'meur gu taobhach fon mhullach no apex, chan eil bryophytes a' meur ach aig an apex ann an uidheamachd ris an canar branching dichotomous.
Rinn an luchd-rannsachaidh phenotypes air cuislean aibheach agus lorg iad ann an làn sholas geal, gu robh am bodhaig rèidh aibheach, ris an canar cuideachd an thallus, a’ brannadh gu cunbhalach. “Anns an dubhar samhlachail, ge-tà, dh’ fhàs mòran meristems lus an aibheach air a’ phrìomh axis fàis gu bhith nan tàmh agus cha tug iad a-mach geugan. Mar sin, chuir an thallus an cèill feartan seachnadh dubhar, ”arsa Streubel. Leis gu bheil cuislean aibheach cuideachd a’ cleachdadh phytochromes, rinn an luchd-rannsachaidh mion-sgrùdadh air mùthaidhean a’ toirt buaidh air phytochrome agus ginean co-cheangailte ri phytochrome. Sheall iad gu bheil an t-slighe chomharran phytochrome coltach ri planntaichean talmhainn falamh a’ stiùireadh freagairt seachnadh dubhar ann an cuislean aibheach.
Leasachadh neo-eisimeileach air riaghladh moileciuil?
Lorg Dolan agus an sgioba aige airson riaghladairean ginteil a bharrachd de ghnìomhachd branrach dichotomous agus meristem ann am M. polymorpha. Le bhith a’ sgrùdadh phàtranan faireachdainn gine ann an làn sholas geal vs. sgàilean, fhuair iad a-mach gu bheil bàillidh tar-sgrìobhaidh ris an canar MpSPL1 agus microRNA a tha sònraichte dha lus na h-aibhne (miRNA) a’ toirt buaidh dhrùidhteach air gnìomh meristem: tha MpSPL1 deatamach airson meristems a thoirt seachad nan tàmh, ach tha am miRNA sònraichte airson cuislean aibheach gan cur an gnìomh.
Tha na toraidhean sin gu ìre eadar-dhealaichte leis an uidheamachd moileciuil aithnichte de mheuran taobhach air a riaghladh le solas ann an Arabidopsis thaliana, am modail de phlanntaichean falamh as motha a chaidh a sgrùdadh. Gu dearbh, ged a tha na ginean a tha a’ cumail smachd air branndadh a tha air a riaghladh le solas ann an Arabidopsis cuideachd a’ buntainn ris an teaghlach SPL agus nan targaidean de miRNAn, tha iad mean air mhean air falbh bhon fheadhainn a tha a-nis air an comharrachadh ann an cuislean aibheach.
Leis na toraidhean sin, tha an sgioba a’ dèanamh a-mach gum faodadh na h-innealan moileciuil a tha a’ riaghladh branndadh a bhith air a thighinn air adhart gu neo-eisimeileach ann am bryophytes agus lusan cugallach. “Gu h-iomlan, tha na co-dhùnaidhean againn a’ sealltainn gu bheil uidheamachd a tha gu ìre glèidhte de ghnìomhachd gine miRNA agus SPL air a riaghladh le phytochrome a ’cumail smachd air meuran ann an teaghlaichean fearainn a tha gu tur eadar-dhealaichte. lusan le modhan meuran eadar-dhealaichte gu bunaiteach,” thuirt Ceannard Buidheann GMI Liam Dolan, ùghdar an sgrùdaidh.