Учёные объяснили, почему зёрна ячменя перекрашиваются в чёрный цвет

Российские учёные в сотрудничестве с иностранными коллегами проследили возникновение тёмного пигмента в процессе роста зерна у ячменя.

Внешний вид организма важен для его развития и эволюции. С помощью окраса растения привлекают насекомых-опылителей. Учёные из Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук изучили молекулярные и клеточные основы формирования меланина у ячменя. Для анализа был взят образец ячменя, который содержит ген, отвечающий за развитие чёрной окраски колоса. Химический анализ пигмента в зёрнах подтвердил, что за формирование чёрного цвета отвечает именно меланин. Наблюдения за процессом развития колоса показали, что чёрный цвет впервые появился на зёрнах в верхней части колоса на стадии поздней молочной спелости. По мере созревания чёрный цвет распространялся по всему колосу.

Анализ зёрен под микроскопом показал, что тёмный пигмент появился впервые в защитной оболочке зерна — перикарпе. Более пристальное изучение показало, что окрашены были пластиды. С помощью лазера в этих органеллах был найден хлорофилл, который в ходе развития зерна разрушался, оставляя в клетках только меланин. Результаты исследования позволяют предположить, что в хлоропластах содержится ключевой фермент для синтеза меланина, а также его химический предшественник. Также впервые доказано, что у растений синтез меланина осуществляется внутриклеточно, как и у животных.