Гибридные растения, такие как кукуруза вырастают до больших размеров и намного быстрее, чем их представители чистых сортов, во многом благодаря тому, что их гены, отвечающие за фотосинтез и углеводный метаболизм более активны в течение светлого времени суток.

Таковы выводы коллектива ученых из Техасского университета, опубликованные в журнале Nature.

То, что гибридные сорта растений набирают массу гораздо более активно по сравнению с оригинальными сортами, было замечено уже давно. Такая же картина наблюдается и для полиплоидных растений, которые обладают двумя и более наборами хромосом. Около 70% всех цветковых, включая пшеницу, хлопок, сахарный тростник, бананы и хлопок, являются полиплоидными.

Однако механизмы, лежащие в основе бурного роста полиплоидных и гибридных растений были до последнего времени неизвестны.

Ученые установили, что причина кроется в ускоренной экспрессии генов, участвующих в процессе фотосинтеза и метаболизма углеводов, в несколько раз превышающей по скорости экспрессию генов в оригинальных видах. Это ускорение обусловлено усиленной репрессией некоторых регуляторов циркадианных ритмов растений, которые отвечают за рост, развитие и метаболизм в течение суток.

Исследователи уверены, что сочетание методик генетического анализа и классического скрещивания видов поможет в будущем получить куда более интенсивно растущие гибриды и для промышленности и для питания растущего населения Земли.