Дослідники представили нову стратегію збагачення рису залізом
Дефіцит заліза (Fe) став одним із факторів, що обмежують якість та продуктивність рослин у всьому світі. Нещодавно повідомлялося, що IMA (IRONMAN), сімейство малих пептидів, відіграє позитивну роль реакції дефіциту Fe у арабідопсису і рису (Oryza sativa). Два гени OsIMA були ідентифіковані у рису. Однак досі неясно, як OsIMA1 та OsIMA2 активують реакцію дефіциту Fe у рису.
У дослідженні, опублікованому в Журналі експериментальної ботаніки, дослідники з Тропічного ботанічного саду Сішуанбаньна (XTBG) Китайської академії наук показали, що ІМА позитивно регулює гомеостаз заліза, взаємодіючи з OsHRZ (мотив гемеритрину, що містить дійсно цікавий новий ген та цинк). Finger Proteins), а штучний пептид IMA, отриманий з OsPRI1, корисний для біозбагачення Fe в рисі.
Щоб перевірити, чи взаємодіють OsIMA1 та OsIMA2 з OsHRZ1 та OsHRZ2, дослідники провели аналіз двогібридних дріжджів. Вони виявили, що OsIMA фізично взаємодіють з OsHRZ у рослинних клітинах, а C-кінцеві області OsIMA сприяють взаємодії з OsHRZ, а остання амінокислота A необхідна.
Для подальшого вивчення того, як OsIMA регулюють реакцію дефіциту Fe, дослідники створили трансгенні рослини з надекспресією OsIMA1 (OsIMAox), у яких ген OsIMA1 управляється промотором убіквітину кукурудзи.
Вони виявили, що рослини OsIMA1ox імітують мутантні рослини hrz1-2, а OsHRZ1 та OsHRZ2 сприяють деградації OsIMA. С-кінцева область OsPRI необхідна для взаємодії з OsHRZ1 та OsHRZ2.
Вони розробили штучний малий пептид, aIMA, який має здатність взаємодіяти з OsHRZ і може розщеплюватися OsHRZ. Дійсно, підвищене накопичення Fe і нормальна фертильність були досягнуті в трансгенних рослинах, що надекспресують пептиди aIMA. На відміну від сильного збільшення концентрації Fe у рослинах OsIMAox, помірне збільшення Fe було виявлено у рослинах aIMAox.
«Стратегія штучного IMA може застосовуватися до інших видів рослин, крім рису. Наше дослідження штучного пептиду IMA забезпечує нову стратегію збагачення сільськогосподарських культур залізом», - сказав Лян Ган із XTBG.
Також читайте: