领导的研究人员Nuria Sanchez-Coll峭壁CSIC研究员,首次AtMC3的功能特征,metacaspase家族的一种蛋白质,是模型中参与耐旱植物拟南芥。
工作发表在新植物学家杂志与一些国际研究中心和大学合作,突出对植物维管组织的重要性来应对不利条件与缺水和渗透压力。
植物,作为固着生物不能像动物一样,也进化出了抗水短缺和干旱胁迫的时期。然而,越来越多的干旱现象由于气候危机对农业生产力构成严重的威胁。
植物维管系统的重要性
植物依靠他们的血管系统连接冷淡地分离器官协调高效的应对水在有机水平不足。维管组织的主要成分是木质部和韧皮部,组织内部运输水分和养分。向上,而木质部运输水分和养分从根、茎和叶,韧皮部分布的可溶性有机化合物在树叶的光合作用。
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免费订阅在这个工作中,岩研究人员首次发现,AtMC3蛋白质是完全位于韧皮部。更具体地说AtMC3在脉管系统的一个特定的细胞类型,叫做伴细胞新陈代谢支持主要的韧皮部运输细胞(筛元素),所观察到的荧光显微镜图像的根。
面对干旱胁迫时,一些信号分子如植物应激激素脱落酸(ABA)是合成和运输所有植物组织引发一系列生理反应会保护植物。本研究描述了植物缺乏对ABA AtMC3不太敏感,因此他们应对干旱胁迫的能力减弱。此外,改变AtMC3蛋白水平导致微分与压力相关的蛋白质的积累以及缺陷血管压力条件下发展。这表明AtMC3起着重要的作用对植物充分应对渗透压力和指出了可能的新角色的同伴压力传感细胞。此外,韧皮部可塑性成为一个有用的工具来研究和操作,为了阐明植物对干旱胁迫的反应。
宽容,严重的干旱胁迫
当研究人员增加的水平AtMC3、植物增加存活率和维持他们的能力在缺水条件下,光合能力表明AtMC3仅可提供增强的耐旱。
更重要的是,这种蛋白质的改变水平并没有造成任何有害的植物生长的变化,“这是一个关键发现能够微调早期干旱响应在整个植物水平不影响增长或产量作物»,州尤金尼亚Pitsili,这项研究的第一作者、前峭壁研究员,目前博士后研究员系统生物学中心VIB-UGent工厂在比利时。
这个特定的角色AtMC3在干旱胁迫与之前报道的功能metacaspases,已与其他应激反应,如那些病原体引起的或受伤。
这项工作打开了一扇大门,进一步研究阐明这种蛋白质的确切作用机制能够更深入地了解整个过程,评估是否可以应用在作物。
理解复杂的过程的组织特定的机制应对缺水是关键开发新的工具将这些知识转化为生物技术和育种解决方案。这些新工具将提高作物性能的关键领域在气候危机的背景下。
参考:Pitsili E, Rodriguez-Trevino R, Ruiz-Solani N, et al。phloem-localized拟南芥metacaspase (AtMC3)改善耐旱。新植醇。2023年。doi:10.1111 / nph.19022
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