研究人員發現了一種蛋白質，這種蛋白質可以密封植物的根部，它能調節植物從土壤中吸收養分和水分，這一發現有助于開發出無需太多水和化肥的不受氣候影響的作物。

諾丁漢大學的研究人員發現了植物根系中木質素屏障的新成分，以及位于根內胚層中控制水分和營養吸收的dirigent proteins直接蛋白(DPs)的特定功能。他們的研究結果發表在Science上。

植物根系的功能是從土壤中吸收礦物質養分和水分，并控制它們在植物體內的適當平衡。這種控制是由一種叫做內胚層的根組織的特殊層施加的。

內胚層包含一個由木質素構成的溶質和水運動的屏障，木質素與木材中存在的物質相同。這種不可滲透的屏障通過在細胞之間形成一個緊密的密封來阻止物質進入根部的不受控制的運動。這種密封保證了營養物質和水分被根部吸收的唯一途徑是通過內胚層細胞。這允許細胞完全控制通過根進入和離開植物的物質。

這項研究已經確定了木質素沉積機制的新組成部分，其重點是位于根內胚層的直接蛋白(DPs)的功能。這些蛋白質與其他描述的根調控成分協同作用，指導和組織木質素在內胚層中的正確沉積，使植物確保從土壤中獲得最佳的營養平衡。

來自諾丁漢大學生物科學學院的Gabriel Castrillo博士是這項研究的領導者之一，他說:“今年世界部分地區的氣溫達到了創紀錄的水平，降雨不穩定，了解植物的機制變得越來越重要，這樣我們就可以在未來證明它們，以確保未來的食物供應。”

本研究揭示了植物根系如何通過木質素的沉積來調節其對水分和養分的吸收，而木質素的沉積是由DPs調節的。沒有這些蛋白質，適當的根密封就不能完成，植物的營養平衡就會受到損害。我們可以利用這些知識來設計植物，使它們能夠在更少的水和化肥的情況下生長。”

文章標題

A dirigent protein complex directs lignin polymerization and assembly of the root diffusion barrier


（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2023-10）