신규 슬롯사이트 어린 잎에 철분을 분배하는 방법 이해

출시 부제목:
연구자들은 건강한 성장과 높은 수확량에 중요한 쌀의 새로운 철 수송체를 식별합니다

릴리스 요약 텍스트:
철분은 벼 식물에 필수적이며 어린 잎과 발달 중인 곡물에 철분을 적절하게 분배하는 것은 식물의 마디를 통한 정확한 이동에 달려 있습니다 최근 연구에서 일본 연구자들은 철분을 혈관 구조로 보내는 철 유출 수송체인 OsIET1을 확인하고 특성화했습니다 그들의 연구 결과는 신규 슬롯사이트 철분을 분배하는 메커니즘을 밝히고, 보다 탄력적인 작물과 철분 결핍을 관리하는 전략을 위한 길을 열었습니다

출시 전문:
철(Fe)은 쌀과 같은 많은 주요 작물을 포함하여 신규 슬롯사이트의 건강한 성장에 필수적인 미량 영양소입니다 그 결핍은 광합성, 호흡 및 질소 대사 장애로 이어지기 때문에 작물 수확량을 줄이는 일반적인 농업 문제로 남아 있습니다 따라서 작물이 특히 알칼리성 토양에서 Fe를 효율적으로 흡수하고 활용할 수 있도록 보장하는 메커니즘을 확립하는 것은 세계 식량 안보에 있어 매우 중요한 과제입니다

Fe를 뿌리로 내리는 것은 첫 번째 단계일 뿐입니다 그런 다음 미네랄은 신규 슬롯사이트 전체, 특히 어린 잎, 발달 중인 곡물 및 기타 활성 성장 조직에 적절하게 분포되어야 합니다 이 과정은 특수한 혈관 구조 덕분에 광물의 중앙 허브 교통 역할을 하는 신규 슬롯사이트의 노드에 의해 촉진됩니다 보다 구체적으로 말하면, 마디는 신규 슬롯사이트의 오래된 부분에 공급하는 확장된 혈관 다발(EVB)과 새로운 조직에 영양분을 운반하는 확산 혈관 다발(DVB) 사이에서 Fe를 조심스럽게 분배해야 합니다 이러한 과정에 대한 많은 연구에도 불구하고 Fe를 DVB로 방출하는 역할을 하는 철 수송 단백질은 지금까지 미스터리로 남아 있었습니다

최근 연구에서 Jian Feng Ma 교수가 이끄는 일본 오카야마 대학교 연구팀이 이 누락된 링크를 성공적으로 식별했습니다 에 온라인으로 출판된 그들의 논문은2025년 11월 11일에 Sheng Huang과 Naoki Yamaji가 공동 저술했으며 OsIET1이라는 새로 특성화된 단백질의 기능을 자세히 설명합니다(오리자 사티바철 유출 수송기 1)

연구원들은 다음에 집중했습니다OsIET1유전자는 노드에서 높은 발현을 나타냈습니다 다양한 분자 및 세포 분석 기술을 사용하여 팀은 먼저 다음을 결정했습니다OsIET1밀접하게 관련된 상동체와 달리 원형질막에 국한된 단백질을 암호화합니다 기능 분석을 통해 팀은 OsIET1이 철분의 유출 수송체 역할을 한다는 것을 입증했습니다 이는 OsIET1이 Fe를 세포 밖으로 적극적으로 펌핑한다는 것을 의미합니다 그 발현은 발달 중인 조직에 분배하기 위해 Fe를 다시 로드해야 하는 DVB의 물관부 영역에 특정한 것으로 밝혀졌습니다

생물학적 역할을 확인하기 위해 연구원들은 녹아웃 벼 라인을 생성했습니다OsIET1유전자가 비활성화되었습니다 이러한 돌연변이 신규 슬롯사이트은 철분 분포의 명확한 징후를 나타내며, Fe 수준은 어린 잎과 낟알에서는 크게 감소하지만 오래된 잎 마디에는 현저하게 축적됩니다 번식 단계에서 이로 인해 새 잎에 백화증이라고 알려진 황변 현상이 발생합니다 번식 단계에서 돌연변이 신규 슬롯사이트은 성장 문제를 나타내며 가장 중요한 것은 곡물 수확량의 엄청난 감소를 보여주었습니다

전반적으로 OsIET1의 식별은 쌀이 Fe 전달을 관리하고 우선순위를 지정하는 방법에 대한 그림을 완성함으로써 중요한 지식 격차를 메웁니다 “광물 분포에서 노드의 중추적인 역할을 고려할 때, 우리의 결과는 OsIET1이 혈관 간 Fe 전달을 중재하고, 발달 중인 조직에 Fe를 우선적으로 전달함으로써 최적의 신규 슬롯사이트 성장과 생산성을 촉진한다는 것을 보여줍니다” Ma 교수의 발언

이 연구는 작물 관리 및 개발에 흥미로운 영향을 미칩니다OsIET1이제 육종 프로그램과 유전 공학 노력을 위한 귀중한 분자 표적을 나타냅니다 과학자들은 이 수송체를 조작하거나 최적화함으로써 잠재적으로 벼 내 철 분포를 향상시켜 철이 부족한 토양에 더 탄력적인 작물을 생산할 수 있습니다 특히, 이 연구는 Fe 수송체를 탐색할 수 있는 새로운 길을 열어줍니다 “OsIET1의 다른 상동체는 아직 특성이 밝혀지지 않았습니다 이러한 상동체의 세포 내 위치에 대한 조사는 향후 Fe 수송에서 이 계통군의 다양한 역할에 대한 추가 통찰력을 제공할 수 있습니다” Ma 교수는 신규 슬롯사이트의 광물 수송에 대한 더 많은 발견이 아직 이루어지지 않았음을 시사하며 결론을 내렸습니다


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참조:
원본 논문 제목: 벼의 발달 중인 조직에 철분을 적재하기 위한 노드 국소 유출 수송체
일지:네이처 커뮤니케이션즈
DOI:

연락처:일본 오카야마 대학교 Jian Feng Ma 교수
Jian Feng Ma가 박사 학위를 받았습니다 1991년 일본 교토대학교에서 신규 슬롯사이트영양학 박사 1995년 오카야마대학교에 입사하여 현재 주로 신규 슬롯사이트과학자원연구소의 전임교수로 재직하고 있습니다 그의 최근 연구는 신규 슬롯사이트, 특히 쌀의 필수, 유익, 독성 요소를 포함한 미네랄 요소의 수송체와 내성 메커니즘을 식별하는 데 중점을 두고 있습니다 그의 그룹은 Nature, Nature Plants, Nature Food 및 Nature Communications와 같은 권위 있는 국제 저널에 330개 이상의 논문을 발표했습니다 클래리베이트애널리틱스로부터 11년 연속 우수연구원으로 선정되었습니다