Ανακαλύφθηκε πρωτεΐνη για τις ρίζες των φυτών ώστε να χρειάζονται λιγότερο νερό και λιπάσματα

Η ανακάλυψη πρωτεϊνικής ρίζας “σφραγίζει” το μέλλον των ανθεκτικών στο κλίμα φυτών.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Nottingham ανακάλυψαν μια πρωτεΐνη που σφραγίζει τις ρίζες των φυτών για να ρυθμίζει την πρόσληψη θρεπτικών ουσιών και νερού από το έδαφος. Η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη ανθεκτικών στο κλίμα καλλιεργειών που απαιτούν λιγότερο νερό και χημικά λιπάσματα.

Οι ερευνητές εντόπισαν νέα συστατικά του φραγμού της λιγνίνης στις ρίζες των φυτών και τη συγκεκριμένη λειτουργία των πρωτεϊνών διήθησης (DPs), που βρίσκονται στο ενδοδερμίδιο της ρίζας και ελέγχουν την πρόσληψη νερού και θρεπτικών συστατικών. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο Science Direct.

Οι ρίζες των φυτών λειτουργούν απορροφώντας μεταλλικά θρεπτικά συστατικά και νερό από το έδαφος και ελέγχοντας επίσης τη σωστή ισορροπία τους στο φυτό. Αυτός ο έλεγχος ασκείται από ένα εξειδικευμένο στρώμα ριζικού ιστού που ονομάζεται ενδοδερμίδα.

Το ενδοδερμίδα περιέχει ένα εμπόδιο στην κίνηση των διαλυμένων ουσιών και του νερού που αποτελείται από λιγνίνη, (το ίδιο υλικό που υπάρχει στο ξύλο). Αυτό το αδιαπέραστο φράγμα εμποδίζει την ανεξέλεγκτη κίνηση του υλικού στη ρίζα, σχηματίζοντας μια σφιχτή σφράγιση μεταξύ των κυττάρων. Αυτή η σφράγιση διασφαλίζει ότι η μόνη οδός για την πρόσληψη θρεπτικών συστατικών και νερού από τις ρίζες είναι μέσω των κυττάρων του ενδοδερμίου. Αυτό επιτρέπει τον πλήρη κυτταρικό έλεγχο του τι εισέρχεται και που εξέρχεται από το φυτό μέσω των ριζών.

Αυτή η έρευνα εντόπισε νέα συστατικά του μηχανισμού εναπόθεσης λιγνίνης που εστιάζουν στη λειτουργία των πρωτεϊνών διήθησης (DPs), που βρίσκονται στο ενδοδερμίδιο της ρίζας. Αυτές οι πρωτεΐνες δρουν σε συντονισμό με άλλα περιγραφέντα ρυθμιστικά συστατικά της ρίζας για να κατευθύνουν και να οργανώσουν τη σωστή εναπόθεση λιγνίνης στο ενδοδερμίδιο, επιτρέποντας στο φυτό να διασφαλίσει ότι λαμβάνει τη βέλτιστη ισορροπία θρεπτικών συστατικών από το έδαφος.

Η Dr Gabriel Castrillo, Σχολή Βιοεπιστημών του Πανεπιστημίου του Νότιγχαμ δήλωσε: “Με τις θερμοκρασίες ρεκόρ που σημειώνονται σε μέρη του κόσμου φέτος και τις ακανόνιστες βροχοπτώσεις, είναι όλο και πιο σημαντικό να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς των φυτών, ώστε να μπορούμε να τους αποδείξουμε στο μέλλον για να εξασφαλίσουμε μελλοντικές προμήθειες τροφίμων. Αυτή η έρευνα δείχνει πώς οι ρίζες των φυτών ρυθμίζουν την πρόσληψη νερού και θρεπτικών συστατικών μέσω της εναπόθεσης λιγνίνης, η οποία ρυθμίζεται από DPs. Χωρίς αυτές τις πρωτεΐνες, το σωστό σφράγισμα της ρίζας δεν ολοκληρώνεται και η ισορροπία των θρεπτικών συστατικών στο φυτό διακυβεύεται. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση για να κατασκευάσουμε φυτά ώστε να μπορούν να αναπτυχθούν με λιγότερο νερό και χημικά λιπάσματα“.