Ученые обнаружили новый транспортер фосфора в корнях растений

Растениям необходим фосфор для выживания. Он входит в состав многих важных молекул (например, ДНК) и играет ключевую роль в реакциях переноса энергии. Низкая доступность фосфора — серьезный стресс для растений, ведущий к большим потерям урожая. Растения поглощают фосфор в форме неорганического фосфата (Pi) через корни.

Исследовательская группа Паулы Дуке из Института Гульбенкяна (Лиссабон) идентифицировала новый транспортер Pi в клетках корней резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana), который активируется именно при дефиците Pi. Результаты, опубликованные в журнале New Phytologist, показывают, как можно манипулировать системами транспорта фосфата для повышения устойчивости растений.

Характеристика транспортера

• Это белок, расположенный на мембранах клеток корня.
• Исследователи изучили два мутанта Arabidopsis thaliana, неспособных производить этот транспортер.
• При стандартном уровне Pi мутанты и обычные растения росли одинаково.
• При дефиците Pi у мутантов наблюдались признаки фосфорного голодания: меньшие размеры проростков и первичных корней, но чрезмерное развитие вторичных корней.

Экспериментальное подтверждение

• Введение «исправленного» гена транспортера в мутантные растения полностью обратило эти эффекты.
• Принудительное увеличение производства транспортера сделало растения более устойчивыми к низкому уровню Pi.
• В сотрудничестве с группой Изабель Са-Коррейя (Высший технический институт) ученые доказали, что этот транспортер в дрожжевых клетках активно связывает Pi.

Выводы

Транспортер Pht1;9 опосредует поглощение Pi у Arabidopsis при фосфорном голодании. Его роль логична: растения в ответ на дефицит Pi регулируют активность генов, включая производство мембранных транспортеров. Pht1;9 является одним из них, что делает его потенциальной мишенью для создания культур, устойчивых к стрессу из-за низкой доступности фосфора.