Как растения узнают, когда им расти и цвести? Почему они спят зимой и точно знают, когда появиться весной? Это интересные вопросы для всех, но особенно для садоводов. Исследователи продолжают узнавать больше о том, как растения цветут и растут, поскольку наука глубже изучает генетику и растительные белки.
Почему важно время цветения
Чтобы выжить , растения впадают в спячку в холодную погоду . Они замедляют рост, многие растения полностью теряют листья и прекращают фотосинтез и выработку сахара. Они останавливаются, чтобы сэкономить энергию и защититься от холода. У некоторых животных это чем-то похоже на спячку.
Время цветения также важно, но не столько для выживания отдельного растения, сколько для выживания вида. Цветы являются средством размножения определенных типов растений, и для успешного размножения необходимо правильно рассчитать время цветения.
Растения научились производить и раскрывать цветы, когда доступны опылители . Кроме того, если в холодном климате цветы появляются слишком рано, они могут замерзнуть и погибнуть, в результате чего плодов практически не будет. Правильный выбор времени также помогает избежать определенных паразитов или минимизировать риск заболеваний.
Как растения узнают, когда пора цвести?
Если вы занимаетесь садоводством, вы можете считать само собой разумеющимся, что каждый год, как по маслу, ваши многолетники цветут примерно в одно и то же время. Изменения погоды могут вызывать небольшие различия от года к году, но график по сути рутинный. Откуда растения знают, как это делать?
Цветение начинается с белка, называемого локусом цветения Т. В нужный момент растение вырабатывает белок, который перемещается от листьев к верхушке побега. Здесь клетки могут стать листьями или цветами. Белок цветущего локуса Т сигнализирует о том, что они должны стать цветами.
Гены цветения и дополнительные белки регулируют этот процесс. Исследователи обнаружили несколько способов, с помощью которых растения учатся производить белок, который приводит к цветению:
- Белок фоторецептора FKF1 . Исследователи обнаружили белок, который теперь называется FKF1, который активируется солнечным светом. Растение экспрессирует ген и производит белок каждый день во второй половине дня. По мере того как дни становятся длиннее и белок подвергается большему воздействию солнечного света, он запускает процесс, ведущий к локусу цветения Т, и растение начинает цвести.
- Молекула COLDAIR . Еще одно обнаруженное исследователями соединение, регулирующее цветение, известно как COLDAIR. Это молекула РНК, своего рода генетический материал. Примерно через 20 дней низких температур растение активирует молекулу COLDAIR, которая, в свою очередь, подавляет гены, которые приводят к образованию цветов. Он подавляет гены на некоторое время, высвобождая их в подходящее время для цветения.
Эти процессы и, возможно, другие, которые еще предстоит понять, взаимодействуют друг с другом, помогая растениям правильно цвести. Они также объясняют, почему время цветения не всегда идеальное. Необычные весенние погодные условия, такие как ранняя жара, могут привести к слишком раннему цветению растения.
Процесс цветения включает сложное взаимодействие нескольких генов, белков и других типов молекул, таких как РНК. Они отвечают за то, что мы видим у растений каждый год: реакцию на изменения температуры и света.
Как деревья узнают, когда пора цвести?
Большая часть исследований того, как и когда цветут растения, была проведена на более мелких видах. В описанном выше исследовании участвовал небольшой Arabidopsis thaliana , или кресс-салат мышиный. Вполне вероятно, что все цветковые растения используют схожие стратегии цветения с некоторыми вариациями. Деревья, вероятно, имеют те же гены и белки, которые позволяют им цвести весной.
Цветущие растения очаровательны и разнообразны. Поскольку в этом году ваш сад расцветает, вы теперь будете знать немного больше о сроках, опылении и размножении ваших любимых растений.