Исследователи из Ноттингемского университета обнаружили ключевую роль белка Dirigent в корнях растений, который регулирует поглощение воды и питательных веществ, контролируя лигниновый барьер в эндотелии. Это открытие имеет важные последствия для выращивания засухоустойчивых культур, требующих меньше ресурсов. Исследователи также подчеркивают важность этого открытия для адаптации сельского хозяйства к меняющимся климатическим условиям и обеспечения продовольственной безопасности в будущем.
Исследователи обнаружили белок, который действует как герметик для корней растений, контролируя поглощение растениями питательных веществ и воды из почвы. Этот прорыв может помочь выращивать сельскохозяйственные культуры, устойчивые к изменению климата, и снизить потребность в воде и удобрениях.
Исследователи из Ноттингемского университета обнаружили новый компонент лигнинового барьера в корнях растений и специализированную функцию белков-диригентов (DP) в корневом эндотелии, которые контролируют поглощение воды и питательных веществ. Их результаты были опубликованы в журнале Science.
Функция корней растений — поглощать минеральные питательные вещества и воду из почвы и контролировать их правильный баланс внутри растения. Этот контроль достигается за счет слоя специализированной корневой ткани — эндодермы.
Энтодерма состоит из лигнина (того же лигнина, который содержится в древесине) и является барьером для потока растворенных веществ и воды. Этот непроницаемый барьер предотвращает неконтролируемое проникновение веществ в корни, создавая плотное уплотнение между клетками. Это уплотнение гарантирует, что корни могут поглощать питательные вещества и воду только через эндотелиальные клетки. Таким образом, клетки имеют полный контроль над тем, что входит и выходит из растения через корни.
Это исследование раскрывает новые компоненты механизма отложения лигнина, уделяя особое внимание функции гравитационных белков (DP), расположенных в эндодерме корня. Эти белки работают в координации с другими описанными корневыми регуляторными компонентами, направляя и организуя правильное отложение лигнина в эндодерме, позволяя растению обеспечить оптимальный баланс питательных веществ из почвы.
Доктор Габриэль Кастрилло из Школы биологических наук Ноттингемского университета, один из руководителей исследования, сказал: «Учитывая рекордные температуры и неустойчивое количество осадков в некоторых частях мира в этом году, особенно важно понять, как растут растения, чтобы мы могли защитить их и обеспечить будущие запасы продовольствия».
Это исследование показывает, как корни растений регулируют поглощение воды и питательных веществ посредством отложения лигнина, которое регулируется DP. Без этих белков невозможно обеспечить правильное запечатывание корней и нарушится баланс питательных веществ внутри растения. Мы можем использовать эти знания для создания растений, которые будут расти с меньшим количеством воды и удобрений.
Источник составления: ScitechDaily.