Reakcje korzeni roślin na niedostatek wody
W ramach projektu HYDROTROPISM (Abscisic acid and the mechanisms that regulate hydrotropism) zbadano związek między mechanizmami, które kierują wzrostem korzeni z dala od regionów o niskim potencjale wodnym, a reakcjami adaptacyjnymi wywołanymi inhibitorem wzrostu, kwasem absycynowym (ABA). Badacze starali się zidentyfikować mechanizm, za pośrednictwem którego sygnał środowiskowy prowadzi do modyfikacji wzrostu korzenia oraz białek zaangażowanych w przenoszenie. Zidentyfikowali ważną rolę końcówki korzenia oraz strefy wydłużenia w percepcji wilgoci oraz rozważali hipotezę, zgodnie z którą gradient ABA między dwoma krańcami korzenia mógłby być sygnałem powodującym wzrost różnicowy, prowadzący do zginania się korzeni. Naukowcy określili, jak ABA jest transportowany między tkankami i organami przy użyciu płytek na bazie rozszczepionego agaru zawierających dwa nośniki o różnym potencjale wodnym. To umożliwiło pomiar reakcji hydrotropowej jako oznaczenia krzywizny korzenia i zostało wykorzystane do analizy tej reakcji u mutantów dotkniętych podczas transportu ABA lub biosyntezy. Naukowcy przeprowadzili badania przesiewowe fenotypu hydrotropowego mutantów typu knockout transporterów ABA. Z rezultatów wynika, że tylko jedna część maszyny mogła uczestniczyć w reakcji oraz że redundancja kodu genetycznego mogła maskować fenotyp w rodzinach genów o dużej liczbie członków. Zidentyfikowano nowe cele, aby lepiej zrozumieć tej proces. W związku z tym przeprowadzono sekwencjonowanie RNA (RNAseq) na RNA uzyskanym z końcówek korzeni stymulowanych hydrotropowo siewek dzikiego typu i porównano do tego samego materiału z reakcji hydrotropowej snrk2.2 i snrk2.3. Następnie przeprowadzono badanie z udziałem systemu z rozszczepionym agarem, aby określić, czy wykazują one defekty hydrotropowe. Poza zbadaniem mechanizmów molekularnych, badacze posłużyli się także obrazowaniem techniką rentgenowskiej tomografii komputerowej, aby dokonać wizualizacji wzrostu korzeni w kierunku gleby o wyższej zawartości wody. Dzięki tym informacjom oraz danym uzyskanym z sekwencjonowania RNA naukowcy zrozumieli związek między różnymi szlakami biorącymi udział w reakcji hydrotropowej, pogłębiając w ten sposób wiedzę o tym, jak rośliny przystosowują się do suszy. Wyniki projektu HYDROTROPISM będą miały bezpośredni wpływ na poprawę produktywności upraw w obszarach, w których panuje ograniczający niedobór wody, i pomogą wypracować narzędzia pozwalające zredukować straty w wyniku suszy.
