Результаты исследования лаборатории Eveland: «Брассиностероиды регулируют судьбу меристемы и дифференциацию уникальной морфологии соцветий Setaria viridis», были недавно опубликованы в журнале The Plant Cell. В своем исследовании Yang et al. картировал генетический локус в геноме S. viridis, который контролирует рост стерильных ветвей, называемых щетинками, которые образуются на зерновых соцветиях некоторых видов трав.
Их исследование показало, что эти стерильные щетинки изначально запрограммированы как колоски; специфические для травы структуры, которые производят цветы и зерно. Работа Эвеланда показала, что преобразование колоска в щетину определяется на ранней стадии развития соцветия и регулируется классом растительных гормонов, называемых брассиностероидами (BR), которые модулируют ряд физиологических процессов роста, развития и иммунитета растений. Помимо преобразования стерильной структуры в структуру, несущую семена, исследование также показало, что локальное нарушение синтеза BR может привести к образованию двух цветков на один колосок, а не одного, который обычно формируется.
Таким образом, эти BR-зависимые фенотипы представляют собой два потенциальных пути для увеличения производства зерна на просо, включая натуральные культуры во многих развивающихся странах, которые остаются в значительной степени неиспользованными для генетического улучшения.«Эта работа — отличная демонстрация того, как Setaria viridis можно использовать для получения фундаментального понимания механизмов, которые управляют производством семян трав — нашей наиболее важной группы растений, которая включает кукурузу, сорго, рис, пшеницу и ячмень», — сказал он. Томас Брутнелл, доктор философии, директор Института предприятий по возобновляемым видам топлива, Центр Данфорта. «Также стоит отметить, что этот проект был задуман, и работа началась после того, как доктор Эвеланд присоединилась к Данфорт-центру — впечатляющий подвиг для младшего преподавателя, который говорит как о преимуществах работы над модельной системой, так и о прекрасной команде, которая у нее есть собраны в Центре Данфорта ".
В Центре Данфорта исследования Эвеланда сосредоточены на механизмах развития, которые контролируют особенности архитектуры растений у зерновых культур. В частности, она исследует, как органы растений формируются из стволовых клеток и как вариации в регуляторных сетях лежащих в основе генов могут точно модулировать форму растений. Ее команда объединяет как вычислительные, так и экспериментальные подходы, чтобы изучить, как возмущения в этих генных сетях могут изменить морфологию как внутри вида, так и среди трав, с конечной целью определения целей для повышения урожайности зерновых.
«Инструменты генетики и геномики, которые появляются для Setaria, позволяют более быстро анализировать молекулярные пути, подобные этому, и позволяют нам манипулировать ими напрямую в системе, которая тесно связана с пищевыми культурами, которые мы стремимся улучшить», — сказал Эвеланд. «Это означает, что мы намного ближе к разработке и внедрению оптимальных архитектур для зерновых культур. Перспектива использования этих результатов для улучшения родственных трав, которые также являются бесхозными видами сельскохозяйственных культур, таких как просо жемчуга и лисохвоста, особенно впечатляет».