Plant optogenetics – photoregulation of genetic and epigenetic mechanisms of ontogenesis control. Yu.N. KULCHIN, V.P. BULGAKOV, D.O. GOLTSOVA, E.P. SUBBOTIN

Authors

  • Юрий Николаевич КУЛЬЧИН (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),
  • Виктор Павлович БУЛГАКОВ (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток)
  • Дарья Олеговна ГОЛЬЦОВА (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),
  • Евгений Петрович СУББОТИН (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),

Keywords:

plant optogenetics, light, emission spectrum, pigment proteins, plant hormones, plant ontogenesis

Abstract

Plant optogenetics – photoregulation of genetic and epigenetic mechanisms of ontogenesis control.
Yu.N. KULCHIN1, 3, V.P. BULGAKOV2, D.O. GOLTSOVA1, E.P. SUBBOTIN1 (1Institute of Automation and Control
Processes, FEB RAS, Vladivostok, 2Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity, FEB RAS,
Vladivostok, 3Far Eastern Federal University, Vladivostok).

Selection of lighting strategy of plants allows controlling their development and stimulating the disclosure of their
genetic productive and photosynthetic potential. The purpose of this article is to consider the issues of light regulation of
the plant genetic system and light control of morphogenesis. The idea of the mechanisms of light signal translation in the
cell is given. The relationship between photoreceptor proteins and endogenous programs of plant development is shown.
The role of pigment proteins and phytohormones in the regulation of plant ontogenesis is characterized. Experimental
results demonstrating light control of plant morphogenesis are presented. It is concluded that it is necessary to develop a
new interdisciplinary scientific direction, with a large innovative component, – plant optogenetics, whose task should be
to determine the processes and ways of controlling the action of light on the plant genetic potential.

Author Biographies

Юрий Николаевич КУЛЬЧИН, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),

академик РАН, доктор физико-математических наук, научный руководитель, профессор

Виктор Павлович БУЛГАКОВ, (Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН, Владивосток)

член-корреспондент РАН, доктор биологических наук, заведующий отделом

Дарья Олеговна ГОЛЬЦОВА, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),

младший научный сотрудник

Евгений Петрович СУББОТИН, (Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, Владивосток),

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

Downloads

Published

2020-02-03

How to Cite

КУЛЬЧИН, Ю. Н., БУЛГАКОВ, В. П., ГОЛЬЦОВА, Д. О., & СУББОТИН, Е. П. (2020). Plant optogenetics – photoregulation of genetic and epigenetic mechanisms of ontogenesis control. Yu.N. KULCHIN, V.P. BULGAKOV, D.O. GOLTSOVA, E.P. SUBBOTIN. Vestnik of the Far East Branch of the Russian Academy of Sciences, (1), 5–25. Retrieved from http://vestnikdvo.ru/index.php/vestnikdvo/article/view/511

Issue

No. 1 (2020)

Section

New technologies