Растения способны учитывать температурные условия, которые наблюдались не только несколько дней назад, но и много недель или месяцев назад. Такая «память» отражается в работе генов, связанных с сезонным цветением, выяснили ученые при изучении двух многолетних видов в Японии, сообщает Earth.com.
Исследователи наблюдали за васаби (Eutrema japonicum) и резуховидкой Галлера Arabidopsis halleri subsp. gemmifera. Особое внимание они уделили генам VIN3, FLC и FT, участвующим в регуляции цветения. У обоих видов активность FLC в течение годового цикла менялась более чем в тысячу раз. У васаби период ее снижения занимал примерно 18 недель, а у A. halleri — около 12 недель.
Выяснилось, что разные участники этой генетической системы учитывают температуру за неодинаковые промежутки времени. У васаби активность VIN3 лучше всего соответствовала условиям предыдущих 4–6 дней, для FLC этот интервал составлял 13–28 дней, а для FT доходил до 104–150 дней. У A. halleri показатели отличались: около 1–16 дней для VIN3, 43–48 дней для FLC и до 150 дней для FT.
Продолжительность такой температурной памяти менялась и в зависимости от сезона. Весной FLC у васаби сильнее всего был связан с погодой предыдущих 14–15 дней, тогда как осенью и зимой период увеличивался до 68–90 дней. У A. halleri соответствующие диапазоны составляли 29–44 и 57–107 дней.
Дополнительные эксперименты показали, что одинаковый уровень активности FLC еще не означает одинаковую реакцию растения на новую температуру. Образцы, взятые зимой и весной, по-разному отвечали на содержание при 4 и 23 °C. Иными словами, значение имела не только температура в момент эксперимента, но и условия, которые растения пережили до него.
На основе наблюдений за васаби в 2016–2018 годах ученые построили модель, а затем проверили ее на независимых данных 2021–2022 годов. Для всех трех генов связь между прогнозом и реальными измерениями превысила 0,8 по коэффициенту корреляции Спирмена. При этом модель не смогла полностью воспроизвести резкий мартовский всплеск активности FT.
Расчеты охватывали температурную историю максимум за 150 дней. Поэтому для генов с наиболее длительной реакцией реальный период влияния прошлых температур может оказаться еще больше.
