理化学研究所率いる研究チームは、作物の栄養素の吸収を改善するために使用できる発見を発見しました。トランスポーターは、重力による植物の根の減少傾向に関係しています。この現象は根の屈地性と呼ばれます1。googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2');});
チャールズ・ダーウィンは、植物の根の重力を研究した最初の科学者の一人です。ダーウィンは、シンプルだが洗練された実験を通じて、植物の根の先端が重力を感知でき、近くの組織に信号を伝え、それによって根を重力に向かって曲げることができることを証明しました。現在では、植物ホルモンのオーキシンがこの重力応答において重要な役割を果たしていることがわかっています。
植物ホルモンには多くの生理学的機能があり、植物が環境変動に抵抗するのに役立ちます。適切に機能するためには、細胞や組織におけるそれらの分布と活性が正確に設計されていなければなりません。これには通常、ホルモンまたはその前駆体の細胞への取り込みまたは排出を仲介するトランスポーターが関与します。
今回、理化学研究所の生物学者らは、前述のトランスポーターNPF7.3がモデル植物シロイヌナズナのオーキシン応答と根の重力を調節できることを実証した。
理化学研究所環境資源科学研究センターの瀬尾光則氏は、「NPF7.3をコードする遺伝子に変異がある苗木では、根の成長が異常であることに気づきました」と述べた。「以前に報告されたように、より詳細な検査により、重力応答に特定の欠陥があることが明らかになりました。硝酸塩およびカリウムの輸送体としての NPF7.3 の機能は説明できません。このことから、このタンパク質にはこれまで特徴づけられていなかった他の機能もあるのではないかと考えられます。」
その後の実験では、NPF7.3 がインドール-3-酪酸 (IBA) の輸送体として機能し、NPF7.3 を介して特定の根細胞に吸収された IBA がインドール-3-酢酸 (IAA) に変換されることが示されました。メインの内部ソースオーキシン。これは根組織内にオーキシン勾配を確立するのに役立ち、それが重力応答を誘導します。
IBA は IAA の二次前駆体であり、重力運動における IBA 由来の IAA の役割はこれまで知られていませんでした。しかし、他の植物（作物種を含む）にも同様の調節機構があるようで、農業や園芸への応用につながる可能性があります。
ソ氏は「IBAの送信を規制することで、ルートシステムの構造を変更できるようになるだろう」と述べた。「これにより、根系による水と栄養素の吸収が向上し、作物の生産が促進されます。」
NPF タンパク質は当初、硝酸塩またはペプチドのトランスポーターとして同定されましたが、これまで考えられていたよりも適応性が高いことは明らかです。ソ博士は、「今回の研究を含む最近の研究では、このトランスポーターファミリーが植物ホルモンや二次代謝産物などのさまざまな化合物を輸送できることが示されています。」と説明しました。「次の大きな問題は、NPF タンパク質がこれをどのように認識するのかを知りたいということです。複数の基板。」
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