Rockefeller-kutatók azonosítják a védelmi rendszert a növényekben; Szárazsággal szembeni ellenállást biztosító fehérje

Rockefeller-kutatók azonosítják a védelmi rendszert a növényekben; Szárazsággal szembeni ellenállást biztosító fehérje
Rockefeller-kutatók azonosítják a védelmi rendszert a növényekben; Szárazsággal szembeni ellenállást biztosító fehérje
Anonim

A Rockefeller Egyetem kutatói felfedezték, hogy egy kísérleti üzem további védelmi vonalat rejthet a szárazság ellen, miután elhagyta a magját. A munka azt sugallja, hogy egy jól ismert növényi hormon késlelteti az újonnan kihajtott növények növekedését, hogy a növekedés megkezdése előtt még egy utolsó esélyt adjon nekik, hogy megfigyeljék környezetüket a szárazság jeleire. Ezenkívül egy specifikus fehérjét azonosítottak a folyamat kulcsszereplőjeként.

A Proceedings of the National Academy of Sciences (Early Edition 14) április 3-i számában közölt eredmények azonnali érdeklődésre tartanak számot a mezőgazdasági és biotechnológiai iparágakban, mivel a növényeket potenciálisan genetikailag módosítani lehet szárazságnak ellenálló. A fejlődő országok száraz, sós földjei általában lelassítják az élelmiszer-termelékenységet, ezért a keményebb, a száraz körülményekre kevésbé érzékeny növények hasznosak lehetnek.

"Munkánk a korai növekedési folyamat bonyolultságának új szintjét tárja fel, és azt sugallja, hogy lehetséges lehet a növények manipulálása, hogy jobban megbirkózzanak a stresszes körülményekkel, például a száraz vagy magas sótartalmú talajokkal" - mondja Luis. Lopez-Molina, Ph.D., Rockefeller posztdoktori ösztöndíjas és a dolgozat két vezető szerzőjének egyike.

Korábban azt hitték, hogy ha egy fejlődő növény úgy dönt, hogy megszakítja a magvak nyugalmát és kicsírázik, akkor ellenőrizetlenül tovább virágzik. Ez az új kutatás egy második ellenőrző pontot javasol, hogy például az Arabidopsis gyomnövény esetében a növénynek lehetősége legyen visszatartani a növekedést abban az esetben, ha egy hideg nyári éjszaka véletlenül kiváltja a csírázást.

"Van egy magod, amely alszik, de amikor felébred, körülnéz, és megkérdezi: van elég vizem?" - mondja Nam-Hai Chua, Ph.D., a Növényi Molekuláris Biológiai Laboratórium vezetője. a Rockefellernél és a lap társszerzőjénél.

Az Arabidopsis, a mustárcsalád jól tanulmányozott gyomnövénye, számos tényező miatt modellrendszer a növények fejlődésének tanulmányozásához, köztük kis mérete és gyors termesztési ideje.

Lopez-Molina és Sebastien Mongrand, Ph.D., mindketten a Rockefeller posztdoktori ösztöndíjasai azt mutatják, hogy az ABA – egy növényi hormon, amelyről ismert, hogy gátolja a csírázást – az újonnan kicsírázott Arabidopsis növények növekedését is leállítja akár 30 napig. Ezenkívül bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy az ABA aktiválja a nemrég izolált Arabidopsis fehérjét, az ABI5-öt, és bebizonyítják, hogy ez a fehérje nélkülözhetetlen az újszülött növény azon képességéhez, hogy megvédje magát a szárazságtól a fejlődési késleltetés alatt.

Az ABA szerepet játszik mind a fiatal növények csírázásában, mind a felnőtt növények stresszválaszában.Csírázás közben szintje megemelkedik, és kimutatták, hogy gátolja a növekedést. Továbbá, amikor a kifejlett növények környezeti stressznek vannak kitéve, például aszályban, ez a hormon a sztómák – a növény pórusainak – bezáródását idézi elő. Lényegében megakadályozza a növény izzadását, így nem veszít értékes vizet.

Az ABA csírázást és korai növekedést egyaránt késleltető képességét akkor fedezték fel, amikor Lopez-Molina és Mongrand rájött, hogy a magvak egy bizonyos idő elteltével valóban kicsíráznak, ha a hormon jelenlétében termesztik őket. Észrevették azonban, hogy a kicsírázott növények nem zöldülnek ki azonnal, és később bebizonyították, hogy az ABA hatékonyan képes blokkolni a növekedést akár 30 napig. "A cikk egyik üzenete az, hogy az ABA késlelteti a csírázást, de hatékonyabban tartja a kicsírázott embriókat nyugalmi, védő állapotban" - mondja Lopez-Molina.

Mivel korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az ABI5 fehérjét nem tartalmazó mutáns Arabidopsis növények megszakítás nélkül növekedtek a csírázás után, a kutatók kíváncsiak voltak arra, hogy ez a fehérje hogyan kapcsolódik az ABA azon képességéhez, hogy fenntartja a letartóztatott kicsírázott embriókat.Az ABI5 szerepének pontosabb tanulmányozása érdekében az Arabidopsis törzseket genetikailag módosították, hogy többlet fehérjét termeljenek, majd megfigyelték a növények viselkedését. Az ABI5-öt túltermelő újszülött növényekről azt találták, hogy csak akkor mutatnak második növekedési ellenőrzési pontot, ha az ABA jelen volt. Ezért a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy az ABA-nak aktiválnia kell az ABI5-öt.

Ezután Lopez-Molina és Mongrand kimutatta, hogy az ABI5 fehérjét nem tartalmazó mutáns törzsek ABA jelenlétében termesztve alacsonyabb túlélési arányt mutattak, mint normál társaik, ha aszályos körülményekkel szembesültek. míg a normál növények túlélik

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei