Транспортный белок регулирует гравитропизм корней у Arabidopsis

Исследование под руководством специалистов RIKEN, которое может быть использовано для улучшения усвоения питательных веществ сельскохозяйственными культурами, выявило транспортный белок, участвующий в способности корней растений расти вниз под действием силы тяжести — явлении, известном как гравитропизм корней.

Чарльз Дарвин был одним из первых учёных, исследовавших гравитропизм корней. Теперь известно, что ключевую роль в этом гравитропическом ответе играет растительный гормон ауксин.

Биологи RIKEN показали, что ранее описанный транспортный белок NPF7.3 регулирует ответы на ауксин и гравитропизм корней у модельного растения Arabidopsis.

• У мутантных проростков с нефункциональным геном NPF7.3 наблюдался аномальный рост корней и специфические дефекты в гравитропических ответах.
• Последующие эксперименты продемонстрировали, что NPF7.3 функционирует как транспортер индол-3-масляной кислоты (IBA).
• IBA, поглощаемая специфическими клетками корня через NPF7.3, превращается в индол-3-уксусную кислоту (IAA) — основной эндогенный ауксин растений.
• Это помогает установить градиенты ауксина в тканях корня, которые, в свою очередь, направляют гравитропический ответ.

Значение и перспективы:

• Участие IBA-производного IAA в гравитропизме ранее было неизвестно.
• Подобные регуляторные механизмы, вероятно, существуют и у других растений, включая сельскохозяйственные культуры.
• Регулирование транспорта IBA позволит модифицировать архитектуру корневой системы для улучшения поглощения воды и питательных веществ, что может повысить урожайность.
• Исследование подчёркивает адаптивность семейства транспортных белков NPF, которые, как выясняется, переносят различные соединения, включая гормоны растений.