Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής την RIKEN ανακάλυψε μια ανακάλυψη που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της απορρόφησης θρεπτικών συστατικών στις καλλιέργειες.Ο μεταφορέας σχετίζεται με την πτωτική τάση των ριζών των φυτών λόγω της βαρύτητας.Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται γεωτροπισμός ρίζας1.googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2');});
Ο Κάρολος Δαρβίνος ήταν ένας από τους πρώτους επιστήμονες που μελέτησαν τη βαρύτητα των ριζών των φυτών.Μέσω απλών αλλά κομψών πειραμάτων, ο Δαρβίνος απέδειξε ότι οι άκρες των ριζών των φυτών μπορούν να αισθανθούν τη βαρύτητα και μπορούν να μεταδώσουν σήματα σε κοντινούς ιστούς, λυγίζοντας έτσι τις ρίζες προς τη βαρύτητα.Γνωρίζουμε τώρα ότι η φυτική ορμόνη αυξίνη παίζει βασικό ρόλο σε αυτή τη βαρυτική απόκριση.
Οι φυτικές ορμόνες έχουν πολλές φυσιολογικές λειτουργίες και μπορούν να βοηθήσουν τα φυτά να αντισταθούν στις περιβαλλοντικές διακυμάνσεις.Προκειμένου να λειτουργήσουν σωστά, η κατανομή και η δραστηριότητά τους σε κύτταρα και ιστούς πρέπει να σχεδιάζονται με ακρίβεια.Αυτό συνήθως περιλαμβάνει μεταφορείς που μεσολαβούν στην κυτταρική πρόσληψη ή εξαγωγή ορμονών ή πρόδρομων ουσιών τους.
Τώρα, οι βιολόγοι του RIKEN απέδειξαν ότι ο προηγουμένως περιγραφόμενος μεταφορέας NPF7.3 μπορεί να ρυθμίσει την απόκριση της αυξίνης και τη βαρύτητα της ρίζας στο πρότυπο φυτό Arabidopsis.
Ο Mitsunori Seo του Επιστημονικού Κέντρου Αειφόρων Πόρων RIKEN είπε: «Παρατηρήσαμε ότι τα σπορόφυτα με μεταλλάξεις στο γονίδιο που κωδικοποιεί το NPF7.3 εμφάνισαν ανώμαλη ανάπτυξη των ριζών».«Μια πιο προσεκτική επιθεώρηση αποκάλυψε ένα συγκεκριμένο ελάττωμα στη βαρυτική απόκριση, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως.Η λειτουργία του NPF7.3 ως μεταφορέα νιτρικών αλάτων και καλίου δεν μπορεί να εξηγηθεί.Αυτό μας κάνει να υποψιαζόμαστε ότι η πρωτεΐνη μπορεί επίσης να έχει άλλες προηγουμένως αχαρακτήριστες λειτουργίες».
Μεταγενέστερα πειράματα έδειξαν ότι το NPF7.3 δρα ως μεταφορέας του ινδολο-3-βουτυρικού οξέος (IBA) και το IBA που απορροφάται από συγκεκριμένα ριζικά κύτταρα μέσω του NPF7.3 μετατρέπεται σε ινδολο-3-οξικό οξύ (IAA), το οποίο είναι το κύρια εσωτερική Πηγή αυξίνη.Αυτό βοηθά στη δημιουργία μιας βαθμίδας αυξίνης στον ιστό της ρίζας, η οποία με τη σειρά της καθοδηγεί τη βαρυτική απόκριση.
Το IBA είναι ένας δευτερεύων πρόδρομος του IAA και ο ρόλος του IAA που προέρχεται από το IBA στη βαρυτική κίνηση ήταν προηγουμένως άγνωστος.Ωστόσο, φαίνεται ότι και άλλα φυτά (συμπεριλαμβανομένων των καλλιεργητικών ειδών) έχουν επίσης παρόμοιους ρυθμιστικούς μηχανισμούς, οι οποίοι μπορεί να οδηγήσουν σε γεωργικές και κηπευτικές εφαρμογές.
Ο Seo είπε: «Θα είμαστε σε θέση να τροποποιήσουμε τη δομή του ριζικού συστήματος ρυθμίζοντας τη μετάδοση IBA».«Αυτό θα βελτιώσει την απορρόφηση νερού και θρεπτικών συστατικών από το ριζικό σύστημα, προωθώντας έτσι την παραγωγή των καλλιεργειών».
Οι πρωτεΐνες NPF αναγνωρίστηκαν αρχικά ως μεταφορείς νιτρικών ή πεπτιδίων, αλλά είναι σαφές ότι είναι πιο προσαρμόσιμες από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.Ο Seo εξήγησε: «Πρόσφατες μελέτες, συμπεριλαμβανομένης αυτής, έχουν δείξει ότι αυτή η οικογένεια μεταφορέων μπορεί να παραδώσει μια ποικιλία ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των φυτικών ορμονών και των δευτερογενών μεταβολιτών».«Το επόμενο μεγάλο ερώτημα είναι, θέλουμε να μάθουμε πώς το αναγνωρίζει αυτό η πρωτεΐνη NPF.Πολλαπλά υποστρώματα.»
Μπορείτε να είστε βέβαιοι ότι οι συντάκτες μας θα παρακολουθούν στενά κάθε σχόλιο που αποστέλλεται και θα λάβουν τα κατάλληλα μέτρα.Η γνώμη σας είναι πολύ σημαντική για εμάς.
Η διεύθυνση email σας χρησιμοποιείται μόνο για να ενημερώσει τον παραλήπτη ποιος έστειλε το email.Ούτε η διεύθυνσή σας ούτε η διεύθυνση του παραλήπτη θα χρησιμοποιηθούν για οποιονδήποτε άλλο σκοπό.Οι πληροφορίες που εισάγετε θα εμφανίζονται στο email σας, αλλά το Phys.org δεν θα τις διατηρήσει σε καμία μορφή.
Λάβετε εβδομαδιαίες ή/και ημερήσιες ενημερώσεις που αποστέλλονται στα εισερχόμενά σας.Μπορείτε να διαγραφείτε ανά πάσα στιγμή και δεν θα κοινοποιήσουμε ποτέ τα στοιχεία σας σε τρίτους.
Αυτός ο ιστότοπος χρησιμοποιεί cookies για να βοηθήσει την πλοήγηση, να αναλύσει τη χρήση των υπηρεσιών μας από εσάς και να παρέχει περιεχόμενο από τρίτους.Χρησιμοποιώντας τον ιστότοπό μας, επιβεβαιώνετε ότι έχετε διαβάσει και κατανοήσει την πολιτική απορρήτου και τους όρους χρήσης μας.