Новые функции белка BAG4 растений открывают путь к засухоустойчивым культурам
Исследователи из Политехнического университета Валенсии (UPV) и Университета Малаги (UMA) обнаружили новую функцию растительного белка BAG4. Исследование доказывает, что этот белок участвует в регуляции транспирации растений, транспорте калия в замыкающих клетках и, как следствие, в открытии устьиц — пор на листьях, через которые растение испаряет воду. Это открытие особенно важно для создания культур, более устойчивых к засухе. Работа опубликована в журнале Plant Physiology.
В исследовании, в котором также участвовал французский центр BPMP (Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes), учёные провели анализ белков, способных физически взаимодействовать с калиевым каналом KAT1, который регулирует поступление калия в замыкающие клетки. Затем они изучили, как белок BAG4 регулирует функцию KAT1.
«KAT1 отвечает за вход калия в замыкающие клетки, что напрямую влияет на открытие устьиц и, в конечном итоге, на транспирацию растения. Наша цель была сосредоточена на понимании регуляции транспорта калия, чтобы улучшить его в будущем», — объясняет Антонелла Локасио, исследователь из Института молекулярной и клеточной биологии растений (IBMCP).
Для этого команда использовала Arabidopsis thaliana в качестве модельного растения, чтобы найти белки, напрямую взаимодействующие с каналом KAT1. «Мы провели биохимическое и генетическое исследование белка BAG4, чтобы оценить его взаимодействие с каналом и его влияние. Из этого исследования мы обнаружили, что присутствие этого белка значительно улучшает транспорт калия, способствуя его доставке к плазматической мембране растений», — поясняет Линн Йенуш, исследователь IBMCP.
По словам учёных, идентификация физиологически значимого регулятора — белка BAG4 — открывает дверь для новых стратегий получения растений, более устойчивых к водному стрессу и менее уязвимых к действию различных патогенов.
«Устьица — это основная структура, регулирующая эффективность использования воды, а также входные ворота для многих патогенов, влияющих на сельское хозяйство. Знание молекулярного уровня и того, как регулируется сложный процесс открытия и закрытия устьиц, может помочь нам разработать новые культуры, устойчивые к вредителям и засухе», — заключает Хосе Мигель Мулет, исследователь IBMCP.