研究人員發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可以密封植物的根部，它能調(diào)節(jié)植物從土壤中吸收養(yǎng)分和水分，這一發(fā)現(xiàn)有助于開(kāi)發(fā)出無(wú)需太多水和化肥的不受氣候影響的作物。
諾丁漢大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了植物根系中木質(zhì)素屏障的新成分，以及位于根內(nèi)胚層中控制水分和營(yíng)養(yǎng)吸收的dirigent proteins直接蛋白(DPs)的特定功能。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Science上。
植物根系的功能是從土壤中吸收礦物質(zhì)養(yǎng)分和水分，并控制它們?cè)谥参矬w內(nèi)的適當(dāng)平衡。這種控制是由一種叫做內(nèi)胚層的根組織的特殊層施加的。
內(nèi)胚層包含一個(gè)由木質(zhì)素構(gòu)成的溶質(zhì)和水運(yùn)動(dòng)的屏障，木質(zhì)素與木材中存在的物質(zhì)相同。這種不可滲透的屏障通過(guò)在細(xì)胞之間形成一個(gè)緊密的密封來(lái)阻止物質(zhì)進(jìn)入根部的不受控制的運(yùn)動(dòng)。這種密封保證了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分被根部吸收的唯一途徑是通過(guò)內(nèi)胚層細(xì)胞。這允許細(xì)胞完全控制通過(guò)根進(jìn)入和離開(kāi)植物的物質(zhì)。
這項(xiàng)研究已經(jīng)確定了木質(zhì)素沉積機(jī)制的新組成部分，其重點(diǎn)是位于根內(nèi)胚層的直接蛋白(DPs)的功能。這些蛋白質(zhì)與其他描述的根調(diào)控成分協(xié)同作用，指導(dǎo)和組織木質(zhì)素在內(nèi)胚層中的正確沉積，使植物確保從土壤中獲得最佳的營(yíng)養(yǎng)平衡。
來(lái)自諾丁漢大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的Gabriel Castrillo博士是這項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者之一，他說(shuō):“今年世界部分地區(qū)的氣溫達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的水平，降雨不穩(wěn)定，了解植物的機(jī)制變得越來(lái)越重要，這樣我們就可以在未來(lái)證明它們，以確保未來(lái)的食物供應(yīng)。”
本研究揭示了植物根系如何通過(guò)木質(zhì)素的沉積來(lái)調(diào)節(jié)其對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，而木質(zhì)素的沉積是由DPs調(diào)節(jié)的。沒(méi)有這些蛋白質(zhì)，適當(dāng)?shù)母芊饩筒荒芡瓿?，植物的營(yíng)養(yǎng)平衡就會(huì)受到損害。我們可以利用這些知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)植物，使它們能夠在更少的水和化肥的情況下生長(zhǎng)。”
文章標(biāo)題
A dirigent protein complex directs lignin polymerization and assembly of the root diffusion barrier
（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-10） | 
