Ученые из Университета Кобе обнаружили, что ген RLF, который регулирует развитие корней у сосудистых растений, играет ключевую роль и в формировании органов у печеночников — древнейших наземных растений, у которых даже нет настоящих корней. Оказалось, что этот ген не просто важен для роста боковых корней у арабидопсиса (растения-модели), но и участвует в развитии органов у куда более примитивных организмов.

Результаты опубликованы в издании New Phytologist.

Исследователи решили проверить, как работает аналог RLF у печеночника Marchantia polymorpha. У этого растения нет корней, но ген сохранился. Когда ученые удалили его, органы печеночника стали деформироваться. Более того, выяснилось, что ген из арабидопсиса может заменить печеночниковый, и наоборот — значит, их функции очень похожи.

RLF кодирует белок, связывающий гем — молекулу, участвующую в энергетическом обмене клетки. Раньше никто не знал, что такие белки влияют на развитие органов у растений.

Тот факт, что RLF важен для формирования органов еще у самых первых наземных растений, показывает, как эволюция использует старые механизмы для новых задач, — объясняет Фукаки. — Корни появились позже, но ген, который теперь помогает им расти, изначально выполнял другую работу.

Это фундаментальное открытие:

• Показывает, как эволюция перепрофилирует гены.
• Дает ключ к пониманию развития корней у сельскохозяйственных культур.
• Может помочь в биотехе — например, в создании растений с усиленной корневой системой.

Хотя исследование убедительно, пока не ясно, как именно RLF влияет на развитие органов. Механизм его работы с гемом требует дальнейшего изучения.

Ранее ученые выяснили, как растения избегают межродственного скрещивания.