Ett nätverk av gener bestämmer bladets form
Vilka faktorer bestämmer formen på ett blad? Bladformen styrs av ett komplext nätverk av många olika gener, och var och en av dessa gener bidrar med en pytteliten del till den slutliga bladformen. Det visar forskning på europeisk asp från Umeå universitet.
Det är Barbara Terebieniec, doktorand vid Umeå Plant Science Centre som har identifierat de gener som kontrollerar bladform i europeisk asp.
– Jag är intresserad av grundforskning kring populationer och hur vissa synliga egenskaper ärvs. Och bladform är en av de mest uppenbara egenskaperna hos växter, säger hon.
– Vi använde metoder från bioinformatik för att ta in alla genetiska faktorer så väl som interaktioner mellan dessa faktorer i våra analyser. Med detta systembiologiska tillvägagångssätt försökte vi se helheten av det nätverk som bestämmer bladformen och kunde upptäcka hittills okända faktorer, säger Barbara Terebieniec.
Komplex nätverk av gener
Barbara Terebieniec resultat visar att bladformen styrs av ett komplext nätverk av många olika gener och att var och en av dessa gener bidrar med en pytteliten del till den slutliga bladformen.
Hon jämförde genuppsättningen hos ett antal aspträd med olika bladform och identifierade generna som är förknippade med bladform. I ett nästa steg visade hon att ett antal av dessa gener också spelar roll under bladets tidiga utveckling. För detta jämförde hon genuppsättningen hos blad av olika ålder som utvecklades på ett enskilt träd.
– Jag samlade knoppar under hela sommaren och tvärsnittade dem för att förbereda dem för mikroskopering. På så sätt kunde jag följa hela utvecklingen av ett blad från start till knoppsprickning i mikroskopet. Det var väldigt fascinerande!, säger Barbara Terebieniec.
Knopparna för små för tekniken
I ett ytterligare tillvägagångssätt optimerade Barbara Terebieniec framgångsrikt metoden Spatial Transcriptomics för aspknoppar. Det var ett delprojekt som utfördes tillsammans med forskare från SciLifeLab. Med denna teknik hoppades de kunna identifiera de gener som uttrycks i det blad som utvecklas inuti knoppen.Trots att de lyckades fastställa metoden kunde de inte rumsligt lösa vilka gener som var aktiva under bladutveckling i det mycket unga bladet eftersom vävnadens storlek var för liten för tekniken.
Avhandlingen:
Using systems genetics to explore the complexity of leaf shape variation in Populus tremula.
Kontakt:
Barbara Terebieniec, Institutionen för fysiologisk botanik vid Umeå universitet
Umeå Plant Science Centre
