Среда, 21 февраля, 2024
ДомойНаукаКак растения получают азот, поставляя железо симбиотическим бактериям

Как растения получают азот, поставляя железо симбиотическим бактериям

- Advertisement -

Недавнее исследование бобовых растений выявило роль пептидов IRON MAN (IMA) в облегчении сбора железа в корневых клубеньках во время ризобиального симбиоза. Этот процесс жизненно важен для фиксации азота, ключевого аспекта роста растений и гомеостаза азота. Фото: SciTechDaily.com

Пептиды IMA в бобовых улучшают усвоение железа для фиксации азота, что дает представление об устойчивых методах ведения сельского хозяйства.

Бобовые растения обладают механизмом (ризобиальный симбиоз), позволяющим эффективно усваивать азот, который является важным макроэлементом для роста, через ризобии азотфиксирующих бактерий. Корневые клубеньки — это органы на корнях растений, которые облегчают симбиотические отношения. Ризобии колонизируют эти клубеньки и фиксируют азот, превращая азот воздуха в аммиак. Железо необходимо для ферментов, катализирующих азотфиксацию; однако где и как железо транспортируется в узелок и используется для фиксации азота, в значительной степени неизвестно.

Открытие роли пептидов IMA

В этом исследовании с использованием модели бобового растения Лотос японскийпроведен транскриптомный анализ на основании статуса азота в организме растения в процессе ризобиального симбиоза. Пептиды IRON MAN (IMA), состоящие примерно из 50 аминокислоты были идентифицированы, которые функционируют системно (побеговая и корневая системы) для сбора железа в клубеньки после заражения ризобиями.

Результаты сравнительного анализа

Кроме того, функция пептидов IMA была проанализирована в Л. японский и Арабидопсис Талиана, растение, лишенное ризобиального симбиоза. На обоих заводах разновидностьпептиды IMA поддерживают гомеостаз азота, получая железо в ответ на повышение концентрации азота в организме растения, тем самым регулируя рост растения.

Исследовательская группа ранее определила механизм регулирования ризобиального симбиоза в ответ на присутствие азота в почве. Это исследование основано на предыдущих исследованиях и уточняет основной механизм приобретения железа в ответ на азот, что дает дальнейшее понимание механизмов адаптации растений к окружающей среде.

Вклад в устойчивую сельскохозяйственную практику

Эти результаты многообещающи для разработки новых технологий, которые будут способствовать устойчивому развитию общества за счет максимизации способности растений к микробному симбиозу с точки зрения использования питательных веществ.

Ссылка: «Пептиды IMA регулируют клубенькование корней и гомеостаз азота, обеспечивая железо в соответствии со статусом внутреннего азота» Момойо Ито, Юри Тадзима, Мари Огава-Ониси, Ханна Нисида, Шохей Носаки, Момона Нода, Наоюки Сотта, Кенсуке Каваде, Такехиро Камия, Тору Фудзивара, Ёсикацу Мацубаяси и Такуя Сузаки, 29 января 2024 г., Природные коммуникации.
DOI: 10.1038/s41467-024-44865-4

Это исследование было поддержано грантами Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий KAKENHI (JP20H05908 и JP23H02495 для TS); Программа JSTmirai (JPMJMI20E4) для TS

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме