Journal Current Biologyに掲載された調査結果は、植物が環境条件の変化にどのように反応するかについての新しい洞察を提供し、農業に影響を与える可能性があり、植物生物学に対する気候変動の影響を理解することです。
「植物が植物の成長と発達の調節の重要な要因である凝縮を感じることを可能にするタンパク質を特定しました」と、研究を主導したRiken CSRSグループディレクターのMotomu Uemuraは言います。 「この発見は、植物の感覚生物学の理解における重要な前進です。」
植物はさまざまな感覚メカニズムを使用して、光、温度、湿度などの環境の変化を検出します。これらのシグナルは、種子発芽、開花、果実の熟成など、さまざまな生理学的および発達プロセスを調節するために使用されます。
秋温度の変化の場合、植物は葉の色を変えることで反応することが知られています。これは、葉の老化と呼ばれるプロセスです。しかし、植物が秋の開始を感じる正確なメカニズムは完全には理解されていません。
彼らの研究では、Rikenと東京大学の研究者は、カスパリア帯膜ドメインタンパク質1（CASP1）と呼ばれるタンパク質に焦点を当てていました。このタンパク質は、細胞の外側の境界である植物細胞の原形質膜にあります。
研究者は、CASP1が植物の葉の凝縮液滴の形成に関与していることを発見しました。温度が低下すると、CASP1は原形質膜にクラスターを形成し、水蒸気が凝縮するための核形成部位として機能します。この凝縮は、葉の老化に関与する植物ホルモンであるエチレンの産生につながるシグナル伝達経路を引き起こします。
「私たちの発見は、植物が秋の始まりをどのように感知するかについての分子メカニズムを提供します」と上村は言います。 「この発見は、植物の成長と発達を制御する新しい方法につながる可能性があるため、農業に影響を与える可能性があります。さらに、温度と湿度の変化が変化する季節を感知する能力に影響を与える可能性があるため、植物が気候変動にどのように反応するかを理解するのにも役立ちます。」
