En forskargrupp ledd av RIKEN har upptäckt en upptäckt som kan användas för att förbättra upptaget av grödans näringsämnen.Transportören är relaterad till den nedåtgående trenden för växtrötter på grund av gravitationen.Detta fenomen kallas rotgeotropism1.googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Charles Darwin var en av de första forskarna som studerade gravitationen av växtrötter.Genom enkla men eleganta experiment bevisade Darwin att växters rotspetsar kan känna av gravitationen, och de kan överföra signaler till närliggande vävnader och därigenom böja rötterna mot gravitationen.Vi vet nu att växthormonet auxin spelar en nyckelroll i detta gravitationssvar.
Växthormoner har många fysiologiska funktioner och kan hjälpa växter att motstå miljöfluktuationer.För att fungera korrekt måste deras fördelning och aktivitet i celler och vävnader vara exakt utformad.Detta involverar vanligtvis transportörer som förmedlar cellulärt upptag eller export av hormoner eller deras prekursorer.
Nu har RIKENs biologer visat att den tidigare beskrivna transportören NPF7.3 kan reglera auxinsvaret och rotgravitationen i modellväxten Arabidopsis.
Mitsunori Seo från RIKEN Sustainable Resources Science Center sa: "Vi märkte att plantor med mutationer i genen som kodar för NPF7.3 visade onormal rottillväxt.""En närmare inspektion avslöjade en specifik defekt i gravitationsresponsen, som tidigare rapporterats.Funktionen av NPF7.3 som nitrat- och kaliumtransportör kan inte förklaras.Detta får oss att misstänka att proteinet också kan ha andra tidigare okarakteriserade funktioner."
Efterföljande experiment visade att NPF7.3 fungerar som en transportör av indol-3-smörsyra (IBA), och IBA som absorberas av specifika rotceller genom NPF7.3 omvandlas till indol-3-ättiksyra (IAA), vilket är huvudsaklig inre källa auxin.Detta hjälper till att etablera en auxingradient i rotvävnaden, som i sin tur styr gravitationsresponsen.
IBA är en sekundär föregångare till IAA, och rollen av IBA-härledd IAA i gravitationsrörelse var tidigare okänd.Det verkar dock som om andra växter (inklusive grödor) också har liknande regleringsmekanismer, vilket kan leda till jordbruks- och trädgårdstillämpningar.
Seo sa: "Vi kommer att kunna modifiera rotsystemstrukturen genom att reglera IBA-överföring.""Detta kommer att förbättra absorptionen av vatten och näringsämnen i rotsystemet, och därigenom främja växtodlingen."
NPF-proteiner identifierades ursprungligen som nitrat- eller peptidtransportörer, men det är tydligt att de är mer anpassningsbara än man tidigare trott.Seo förklarade: "Närare studier, inklusive den här, har visat att denna transportörfamilj kan leverera en mängd olika föreningar, inklusive växthormoner och sekundära metaboliter.""Nästa stora fråga är, vi vill veta hur NPF-proteinet känner igen detta.Flera substrat."
Du kan vara säker på att våra redaktörer noggrant kommer att övervaka all feedback som skickas och kommer att vidta lämpliga åtgärder.Din åsikt är mycket viktig för oss.
Din e-postadress används endast för att meddela mottagaren vem som skickat mejlet.Varken din adress eller mottagarens adress kommer att användas för något annat ändamål.Informationen du anger kommer att visas i din e-post, men Phys.org kommer inte att behålla dem i någon form.
Få veckovisa och/eller dagliga uppdateringar skickade till din inkorg.Du kan avsluta prenumerationen när som helst, och vi kommer aldrig att dela dina uppgifter med tredje part.
Denna webbplats använder cookies för att underlätta navigering, analysera din användning av våra tjänster och tillhandahålla innehåll från tredje part.Genom att använda vår webbplats bekräftar du att du har läst och förstått vår integritetspolicy och användarvillkor.