RIKEN이 이끄는 연구팀은 작물의 영양분 흡수를 개선하는 데 사용할 수 있는 발견을 발견했습니다.수송체는 중력으로 인한 식물 뿌리의 하향 추세와 관련이 있습니다.이 현상을 뿌리 지구성이라고 합니다1.googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
찰스 다윈은 식물 뿌리의 중력을 연구한 최초의 과학자 중 한 명이었습니다.간단하면서도 명쾌한 실험을 통해 다윈은 식물의 뿌리 끝이 중력을 감지할 수 있고 근처 조직에 신호를 전송하여 뿌리를 중력 쪽으로 구부릴 수 있음을 증명했습니다.이제 우리는 식물 호르몬인 옥신이 중력 반응에 중요한 역할을 한다는 것을 알고 있습니다.
식물 호르몬은 많은 생리학적 기능을 가지고 있으며 식물이 환경 변동에 저항하도록 도울 수 있습니다.제대로 기능하려면 세포와 조직에서의 분포와 활동이 정확하게 설계되어야 합니다.여기에는 일반적으로 호르몬이나 그 전구체의 세포 흡수 또는 수출을 중재하는 수송체가 포함됩니다.
이제 RIKEN 생물학자들은 앞서 설명한 수송체 NPF7.3이 모델 식물인 애기장대(Arabidopsis)의 옥신 반응과 뿌리 중력을 조절할 수 있음을 입증했습니다.
RIKEN 지속가능자원과학센터의 서 미츠노리(Mitsunori Seo)는 “NPF7.3을 코딩하는 유전자에 돌연변이가 있는 묘목에서 비정상적인 뿌리 성장이 나타나는 것을 발견했습니다.”라고 말했습니다.“면밀한 조사를 통해 이전에 보고된 바와 같이 중력 반응에 특정한 결함이 있음이 밝혀졌습니다.질산염 및 칼륨 운반체로서 NPF7.3의 기능은 설명할 수 없습니다.이는 그 단백질이 이전에 특성화되지 않은 다른 기능을 가지고 있을 수도 있다는 의심을 갖게 합니다.”
후속 실험에서는 NPF7.3이 인돌-3-부티르산(IBA)의 운반체 역할을 하며, NPF7.3을 통해 특정 뿌리 세포에 흡수된 IBA가 인돌-3-아세트산(IAA)으로 전환되는 것으로 나타났습니다. 주요 내부 소스 옥신.이는 뿌리 조직에 옥신 구배를 설정하는 데 도움이 되며, 이는 결국 중력 반응을 안내합니다.
IBA는 IAA의 2차 전구체이며 중력 운동에서 IBA 유래 IAA의 역할은 이전에는 알려지지 않았습니다.그러나 다른 식물(작물 종 포함)도 유사한 규제 메커니즘을 갖고 있어 농업 및 원예에 적용할 수 있는 것으로 보입니다.
서 교수는 “IBA 전송을 규제해 루트 시스템 구조를 수정할 수 있을 것”이라고 말했다."이것은 뿌리 시스템의 물과 영양분의 흡수를 향상시켜 작물 생산을 촉진할 것입니다."
NPF 단백질은 원래 질산염 또는 펩타이드 운반체로 확인되었지만 이전에 생각했던 것보다 더 적응력이 있다는 것은 분명합니다.서 교수는 “이번 연구를 포함한 최근 연구에 따르면 이 수송체 계열은 식물 호르몬과 2차 대사산물을 비롯한 다양한 화합물을 전달할 수 있다는 사실이 밝혀졌다”고 설명했다.“다음으로 큰 질문은 NPF 단백질이 이것을 어떻게 인식하는지 알고 싶다는 것입니다.다양한 기판.”
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