Gvožđe je vitalni mikronutrijent za biljke, neophodan za fotosintezu, disanje i razne metaboličke procese. Uprkos svom obilju u zemljištu, gvožđe često postoji u nerastvorljivim oblicima, posebno u krečnjačkim zemljištima, što otežava apsorpciju biljaka. Ova ograničena dostupnost može ozbiljno da utiče na prinose useva i zdravlje biljaka.
Rješavanje ovih izazova zahtijeva dublje razumijevanje apsorpcije gvožđa i mehanizama regulacije u biljkama, što može dovesti do poboljšanja poljoprivrednih praksi i razvoja useva koji bolje odgovaraju uslovima nedostatka gvožđa.
Istraživači sa Poljoprivrednog univerziteta u Nanjingu napravili su značajan napredak u ovoj oblasti istražujući interakciju između proteina sličnog kalmodulinu i proteina BTB domena specifičnog za jabuku, ključnog za homeostazu gvožđa. Njihovi nalazi su objavljeni u časopisu Horticulture Research 25. marta 2024.
Studija je pokazala da MdCML15 funkcioniše kao uzvodni regulator MdBT2, koji je uključen u ubikvitinaciju i degradaciju MdbHLH104. Ovaj proces dovodi do smanjene ekspresije MdAHA8, plazma membrane H + -ATPaze koja je ključna za unos gvožđa. Shodno tome, interakcija između MdCML15 i MdBT2 negativno utiče na sposobnost biljke da zakiseli rizosferu i apsorbuje gvožđe.
Transgene biljke jabuke koje prekomerno eksprimiraju MdCML15 pokazale su smanjeno unos gvožđa i tešku hlorozu u uslovima nedostatka gvožđa u poređenju sa biljkama divljeg tipa. Suprotno tome, biljke sa potisnutom ekspresijom MdCML15 pokazale su povećano usvajanje gvožđa i poboljšan rast pod istim uslovima.
Ovi nalazi pružaju novi uvid u regulatornu mrežu apsorpcije gvožđa u stablima jabuke i naglašavaju potencijal ciljanja MdCML15 za poboljšanje apsorpcije gvožđa u usevima.
Dr Chun-Ksiang Iou, jedan od odgovarajućih autora, izjavio je: „Naši nalazi naglašavaju složene regulatorne mehanizme koje biljke koriste za balansiranje unosa hranljivih materija i izbegavanje toksičnosti. Razumevanje uloge proteina kao što je MdCML15 u ovim procesima otvara nove puteve za razvoj sorti useva. sa poboljšanom efikasnošću hranljivih materija“.
Ovo istraživanje pruža vredan uvid u molekularne mehanizme regulacije gvožđa u stablima jabuke. Manipulisanjem ekspresije MdCML15, možda je moguće povećati unos gvožđa u useve, što dovodi do poboljšanog rasta i prinosa, posebno na zemljištima sa nedostatkom gvožđa. Ovo znanje može dati informacije o programima oplemenjivanja i biotehnološkim pristupima koji imaju za cilj razvoj sorti useva efikasnih u ishrani.
