由東京工業大學全球生命科學研究所、生物研究基礎設施支持中心的增田真司副教授領導的一個研究小組發現了一種葉綠體控制植物生長和營養反應的新機制。

 眾所周知,細菌具有一種普遍的環境反應機制,稱為緊縮反應,可調節基因表達和代謝相關酶的活性。此外,最近的基因組分析表明,參與收縮反應的基因在植物和動物等真核生物(由具有細胞核的細胞組成的生物體)的基因組中是保守的。然而,真核生物中緊縮反應的功能尚未闡明。

 在這項研究中,我們使用模式植物擬南芥研究了植物的緊縮反應。結果發現,所有負責緊縮反應的蛋白質都在葉綠體中起作用。由於這些基因與葉綠體的祖先藍藻的基因相似,因此可以認為它們是在葉綠體誕生時根據藍藻的內共生理論被引入植物細胞的。

 此外,當產生一種引起過度收縮反應的重組植物時,它在正常條件下生長到野生型的大約 1.5 倍大小,葉綠體的基因表達和代謝物量減少,葉綠體被證實。的大小也減小了。最近的研究報導,在澱粉和氨基酸等代謝物含量低的葉綠體中製成的植物往往體積較大,因此植物的萎縮反應是葉綠體的反應。調節基因表達和代謝。

預計這種控制機制的闡明將會取得進展,從而導致對貧營養條件具有抗性的植物的發展。

 

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