Профессор Стэффэн Перссон привел исследование и сказал, что в отличие от людей, которые могут переехать от соленых закусок или выпить больше воды, завод застревает в высокой соли (или солончак) почвы и должен использовать другую тактику, чтобы справиться.«Все больше мировых’ зерновых культур стоит перед соленым напряжением с высокой солью в почвах (также известный как соленость) воздействие 20% общего количества и 33% орошаемых, пахотных земель во всем мире», сказал профессор Перссон, из Мельбурнского университета, Австралия, раньше в Институте Макса Планка Молекулярной Физиологии Завода.
«К 2050 считается, что мы должны увеличить наше производство еды на 70%, чтобы накормить еще 2,3 миллиарда человек. Соленость – главный ограничивающий фактор для этой цели, поскольку больше чем 50% пахотной земли могут быть солью, сокрушенной к 2050 году’,«Поэтому большой сельскохозяйственной важности, чтобы найти гены и механизмы может улучшить рост завода в таких условиях».
Команда определила семейство белков, которое помогает заводам вырасти на соли и обрисовало в общих чертах механизм для того, как эти белки помогают заводам производить свою биомассу при соленых условиях напряжения. Работа была издана сегодня в журнале Cell.«Заводы должны сделать большие клетки и больше из них, если они хотят вырасти и развиваться», добавил профессор Перссон.«В отличие от клеток животных, растительные клетки окружены клеточным экзоскелетом, названным клеточными стенками, какой прямой рост завода и защищают завод от болезней.
Значительно, большая часть биомассы заводов составлена из клеточной стенки с целлюлозой, являющейся главным компонентом.«Следовательно, рост завода в основном зависят от способности заводов произвести клеточные стенки и целлюлозу, также при условиях напряжения, и поэтому не удивительно, что исследование в области биосинтеза клеточной стенки имеет высокий приоритет».
Предыдущие исследования исследовательской группой и другими доктора Стэффэна Перссона показали, что целлюлоза, производящая белок сложная, названная синтаза целлюлозы, взаимодействует с и управляется, внутриклеточная структура полимера, названная микроканальцами. Это взаимодействие важно для формы и стабильности растительных клеток.Текущее исследование показало, что ранее неизвестная семья белков поддерживает оборудование синтазы целлюлозы при соленых условиях напряжения и была названа «Компаньонами синтазы Целлюлозы (CC). «Мы показываем, что эти белки, которые мы назвали белками CC, являются частью комплекса синтазы целлюлозы во время синтеза целлюлозы», сказал профессор Перссон.
Исследователи обнаружили, что активность гена CC была увеличена, когда заводы были подвергнуты высоким соленым концентрациям. Таким образом исследовательская группа выдвинула гипотезу участие этих белков в солеустойчивости заводов.
«Чтобы доказать эту гипотезу, мы удалили многократные гены семейства генов CC на образцовом заводе Arabidopsis thaliana (thale кресс) и вырастили растения на содержащих соль СМИ. Эти видоизмененные заводы выступили намного хуже, чем заводы дикого типа», объясняет Кристофер Кестен, студент доктора философии в исследовательской группе доктора Перссона, и co-first автор этого исследования.«В дополнительном шаге мы сделали флуоресцентные версии белков CC и наблюдали, с помощью специального микроскопа, где и как они функционируют. Это было настоящее удивление видеть, что они смогли поддержать организацию микроканальцев под соленым напряжением.
Эта функция помогла заводам поддержать синтез целлюлозы во время напряжения», добавляет доктор Энн Эндлер, также co-first автор этого исследования.Исследовательская группа продемонстрировала, что, в то время как заводы контроля могли поддержать свои неповрежденные микроканальцы, заводы, испытывающие недостаток в деятельности CC, были неспособны сделать так.
Эта потеря в функции микроканальца привела к неудаче в поддержании синтеза целлюлозы, который объяснил сокращение роста завода на соли. Эти результаты поэтому обеспечивают механизм для того, как белки CC помогают производству биомассы завода под соленым напряжением.Доктор Стэффэн Перссон был лидером группы в Институте Макса Планка Молекулярной Физиологии Завода до января 2015.
Он теперь в Школе Биологических наук» в Мельбурнском университете в Австралии.