Цветок управляет опыляющей его пыльцой

Завязь цветка строго контролирует прорастание опыляющей его пыльцы. Немедленно после оплодотворения завязь становится недоступна для всех опоздавших пылинок, а если оплодотворение по каким-то причинам не произошло, рост пыльцевых трубок начинается вновь, пишут ученые в журнале Current Biology.

Распознавание родственных пылинок происходит у растений путем молекулярных «переговоров» между рыльцем и пыльцой. Однако, если на рыльце попадают сразу несколько пылинок своего вида, между ними начинается «гонка» – они стремятся как можно быстрее проникнуть в завязь. Оказалось, что этой гонкой полностью управляет сама завязь.

Биологи провели эксперимент на модельном растении Arabidopsis с мутацией hap2, которая делает его стерильным. Пыльца таких растений нормально адсорбируется на рыльце и проникает внутрь завязи, но не может оплодотворить яйцеклетку. Ученые генетически изменили Arabidopsis так, чтобы процесс прорастания пыльцы к завязи можно было наблюдать во флюоресцентный микроскоп.

Смешивая в разных соотношениях пыльцу нормальных растений и пыльцу растений, несущих мутацию hap2, авторы обнаружили, что количество пыльцевых трубок определяется завязью. В случае, когда вся пыльца была нормальной, все завязи содержали только одну трубку, образованную пылинкой-лидером. Все остальные пылинки оставались на старте. Если в смеси попадалась мутантная пыльца, то количество пыльцевых трубок возрастало.

Завязь, которую не могла оплодотворить мутантная пылинка-лидер, привлекала новые пылинки, которые образовывали новые трубки. В основе этого процесса лежал гормон, выработка которого резко прекращалась сразу после оплодотворения. Именно он руководил направлением роста пыльцевой трубки. Природу этого гормона авторам пока установить не удалось, пишет Lenta.Ru со ссылкой на ScienceNow.

Каждое цветковое растение для повышения вероятности опыления должно обеспечить максимальную доступность цветка для пыльцы, однако при этом в завязь должна проникнуть только одна пылинка нужного вида. Для решения этой задачи растения используют сложные механизмы молекулярного распознавания, такие как разнесение периодов цветения и специализацию по опылителям.