Исследователи обнаружили, что древний генетический механизм, используемый примитивными наземными растениями для получения сперматозоидов свободно плавающих растений.
Изучение эволюции сперматозоидов растений привело к информации о генетическом механизме, который позволил наземным растениям адаптироваться.

Истоки древнего генетического механизма

Исследователи обнаружили, что ген DUO1 произошел в камнецветах. Каменные сорта представляют собой древнюю группу водных водорослей. Они отошли от наземных растений более 700 миллионов лет назад.

Новое исследование предполагает , что простое изменение в последовательности гена DUO1 позволило водорослевым предкам наземных растений к продукции небольшой сперме плавательных которые увеличивают изменения оплодотворения в водной среде.

Последовательности ДНК DUO1 сравнивали у примитивных наземных растений, таких как печеночники и мхи, с растениями в пресноводных водорослях. Они смогли показать, что небольшие генетические изменения позволили DUO1 контролировать генную сеть, необходимую для создания плавающей спермы. Они также отметили, что печеночники с мутированным геном DUO1 были бесплодны, потому что они были неспособны активизировать сперму.

Профессор Дэвид Твелл сказал: «Отрадно, что главное событие в эволюционной истории спермы растений было отслежено благодаря международному сотрудничеству и индивидуальным усилиям многих исследователей. Дальнейшие совместные усилия по созданию сетей генов фертильности наших важных сельскохозяйственных культур откроют новые способы помочь селекционерам в их стремлении поддерживать продовольственную безопасность перед лицом изменений окружающей среды ».

Адаптация гена DUO1

Ген DUO1 в образовании сперматозоидов растений адаптировался к требованиям растительной жизни на суше. В то время как DUO1 требуется для производства жгутиков хлыста, используемых для приведения в движение сперматозоидов печеночника, это не относится к цветущему растению Arabidopsis thaliana (кресс-салат тале) , Сперма цветковых растений не плавает. Вместо этого они транспортируются к яйцу трубкой, которая растет из каждого пыльцевого зерна. В этих спермах DUO1 взял под свой контроль специализированную сеть генов, необходимых для объединения сперматозоидов и яйцеклеток.