Расшифрован механизм транспорта гормонов в растениях

Исследователи из Брукхэвенской национальной лаборатории (США) определили ключевой белок, отвечающий за транспорт цитокининов — важной группы гормонов роста растений — от корней к побегам. Работа опубликована 11 февраля в журнале Nature Communications.

Цитокинины, синтезируемые в корнях, стимулируют рост побегов, ветвление и общее развитие растения. Ранее молекулярный механизм их дальнего транспорта был неизвестен.

Ключевое открытие:

• Учёные обнаружили, что за этот процесс отвечает транспортный белок AtABCG14 из семейства ATP-binding cassette (ABC) транспортеров.
• Ген, кодирующий этот белок, высоко экспрессируется в сосудистых тканях корней модельного растения Arabidopsis.

Экспериментальное подтверждение:

• У мутантных растений с "выключенным" геном AtABCG14 наблюдались признаки дефицита цитокининов: ослабленный рост, тонкие стебли, короткие корни и потеря хлорофилла.
• Эксперимент с мечеными изотопом углерода-14 цитокининами показал, что у мутантов гормоны накапливаются в корнях и почти не поступают в побеги, в отличие от нормальных растений.

Практическое значение:

По словам руководителя исследования Чан-Джуна Лю, манипулирование активностью транспортера AtABCG14 может стать новым инструментом для:

• Повышения урожайности сельскохозяйственных культур и их биомассы для производства биотоплива.
• Улучшения устойчивости растений к засухе и другим стрессам.
• Повышения эффективности использования азотных удобрений.

Исследование поддержано Управлением науки Министерства энергетики США (DOE) и Национальным научным фондом (NSF).