Развитие гипокотиля у Arabidopsis и других Brassicaceae демонстрирует свидетельства фотопериодической памяти

Восприятие и реакция на изменения фотопериода необходимы растениям для адаптации к сезонным изменениям. Большая часть наших знаний о том, как растения ощущают изменения фотопериода, получена из исследований времени цветения. Однако другие аспекты развития растений также регулируются фотопериодом, включая удлинение гипокотиля. В отличие от цветения, удлинение гипокотиля демонстрирует большую пластичность в ответ на изменения фотопериода: увеличение продолжительности светового дня вызывает более сильное подавление роста до достижения порога. Предыдущие исследования рассматривали развитие гипокотиля только в условиях стационарного фотопериода. Неизвестно, влияют ли изменения фотопериода в ходе развития на удлинение гипокотиля. В настоящей работе мы разработали физиологический тест для исследования этого вопроса. Мы обнаружили, что удлинение гипокотиля зависит от памяти о предыдущем воздействии фотопериода у Arabidopsis и сортов Brassicaceae, используемых в микрозелёном выращивании. Фотопериодическая память сохранялась в течение нескольких дней, хотя ослаблялаcь со временем, и сила памяти зависела от генетического фона. Мы идентифицировали, что phyB и ELF3, ключевые регуляторы развития гипокотиля, необходимы для фотопериодической памяти. Наконец, мы установили, что циркадные часы вряд ли служат хранилищем фотопериодической памяти, поскольку циркадные ритмы быстро перенастраивались под новый фотопериод. В заключение, наша работа впервые демонстрирует существование фотопериодической памяти, способной контролировать развитие растений.