Odkrycie regulatora transpiracji roślin
Kanały typu Shaker to białka membranowe w komórkach roślin, które kontrolują transfer jonów potasu (K) do komórek. To natomiast pozwala kontrolować przepływ wody przez roślinę. Dowiedziono, że te kanały odgrywają rolę w otwieraniu i zamykaniu aparatów szparkowych (porów liści regulujących transpirację) w ramach tego procesu. Celem finansowanego ze środków UE projektu KINPLANTS było wyjaśnienie roli AtKC1 (jednej z podjednostek budujących białko kanału typu Shaker) w kontrolowaniu aparatów szparkowych. Naukowcy przeprowadzili badania fizjologiczne transpiracji całej rośliny i badania molekularne podjednostek AtKC1 w komórkach roślinnych różnych rodzajów. W obu podejściach wykorzystano zmodyfikowane rośliny Arabidopsis thaliana, które nie wytwarzają podjednostki AtKC1 lub wytwarzają je tylko w określonych typach komórek. Naukowcy odkryli, że stanowi ona główny czynnik regulujący działanie kanałów typu Shaker. Bez podjednostki AtKC1 rośliny rosły wolniej i nie mogły efektywnie kontrolować transpiracji. Innym ważnym odkryciem było stwierdzenie, że podjednostka AtKC1 steruje również komórkami szparkowymi poprzez zmianę potencjału osmotycznego komórek przyszparkowych (powierzchniowych). Bez funkcjonującej podjednostki AtKC1 w komórkach przyszparkowych, komórki szparkowe nie mogły skutecznie sterować otwieraniem i zamykaniem aparatów szparkowych. Prace w projekcie KINPLANTS pozwoliły odkryć główny kontroler molekularny transpiracji w komórkach naskórka. Daje to naukowcom możliwość projektowania lepszego wykorzystania wody w gatunkach roślin uprawnych.
Słowa kluczowe
Transpiracja roślin, białko roślinne, kanał typu Shaker, białko membranowe, komórka roślinna, potas, aparaty szparkowe, AtKC1, sterowanie aparatami szparkowymi, Arabidopsis thaliana, potencjał osmotyczny, wykorzystanie wody, rośliny uprawne
