植物根系中的新發現預示著耐氣候植物的未來
諾丁漢大學的研究人員發現了植物根系中Dirigent蛋白的關鍵作用,這種蛋白質透過控制內皮中的木質素屏障來調節水分和養分的吸收。這項發現對開發需要更少資源的抗旱作物具有重要意義。研究人員也強調了這項發現在使農業適應不斷變化的氣候條件和確保未來糧食安全方面的重要性。
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研究人員發現了一種蛋白質,它可以作為植物根部的密封劑,控制植物從土壤中吸收養分和水分。這項突破可能有助於開發出適應氣候變遷的作物,減少對水和化學肥料的需求。
諾丁漢大學的研究人員發現了植物根部木質素屏障的新成分,以及根部內皮中控制水分和養分吸收的dirigent蛋白(DPs)的特殊功能。他們的研究成果發表在《科學》雜誌。
植物根系的功能是吸收土壤中的礦物質養分和水分,並控制它們在植物體內的適當平衡。這種控制是由一層專門的根部組織–內皮層–來實現的。
內皮層由木質素(與木材中的木質素相同)構成,是阻止溶質和水分流動的屏障。這種不透水的屏障透過在細胞之間形成嚴密的密封,阻止物質不受控制地進入根部。這種密封確保了根吸收養分和水分的唯一方法是經由內皮細胞。這樣,細胞就能完全控制經由根部進入和離開植物的物質。
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這項研究發現了木質素沉積機制的新組成部分,其重點是位於根部內皮層中的引力蛋白(DPs)的功能。這些蛋白質與其他已描述的根部調節成分協調作用,指導和組織木質素在內皮中的正確沉積,使植物能夠確保從土壤中獲得最佳的養分平衡。
這項研究的負責人之一、諾丁漢大學生物科學學院的加布里埃爾-卡斯特里略(Gabriel Castrillo)博士說:”今年世界部分地區的氣溫創下了歷史新高,降雨量也不穩定,因此了解植物的生長機制就顯得特別重要,這樣我們就能保護植物,確保未來的糧食供應。”
這項研究顯示了植物根系如何透過木質素的沉積來調節對水分和養分的吸收,而木質素的沉積是由DPs 調節的。如果沒有這些蛋白質,就無法完成適當的根部封閉,植物體內的營養平衡就會受到影響。我們可以利用這些知識來設計植物,使其能夠在減少用水和化學肥料的情況下生長。
編譯來源:ScitechDaily