강랜 슬롯 산성 토양 환경에 대한 적응성을 풀기

맥주와 된장의 원료로 널리 사용되는 강랜 강랜 강랜 강랜 강랜 슬롯는 세계에서 네 번째로 큰 곡물입니다. 원래 근동에서 시작된 강랜 강랜 강랜 강랜 강랜 슬롯는 인간 활동으로 인해 재배 지역을 확장했으며 현재 열대 지역을 제외하고 전 세계에서 재배되고 있습니다. 우리는 강랜 강랜 강랜 강랜 강랜 슬롯가 유전 적 변화를 통해 동아시아의 산성 토양에 어떻게 적응하는지 설명했습니다. 이 유전자 (hvaact1)는 원래 필수 요소 철을 운반하는 데 필요하지만 동아시아에서 자란 다양한에서는 약 1000 개의 염기 쌍 (1 kb) 이이 유전자의 상류에 삽입되었습니다. 이 삽입은 HVAACT1의 발현 수준을 증가시킬뿐만 아니라 표현 부위를 루트 중심 컬럼에서 루트 가장자리로 변경했습니다. 결과적으로 산성 토양에 적응하도록 진화했습니다. 앞으로이 시스템은 산성 토양에 적합한 작물의 발달에 기여하는 데 사용될 수 있습니다.

• 강랜 슬롯 (강랜 슬롯)는 약 10,000 년 전에 근동에서 시작됩니다. 그 후, 재배 지역은 인간 활동으로 인해 확장되었으며, 이제 열대 지역을 제외하고 전 세계에서 자라서 쌀, 옥수수 및 밀 후에 생산 된 네 번째로 큰 곡물이되며 맥주 및 된장의 원료로 널리 사용됩니다.
• 강랜 슬롯가 시작된 환경은 건조한 기후이며 주로 알칼리성 토양입니다. 따라서 재배 지역이 확장됨에 따라 강랜 슬롯는 각각의 환경에 적응할 수있는 능력을 얻어야합니다. 특히, 현재 널리 경작 된 동아시아에서는 많은 양의 산성 토양이 분포되어 있습니다. 산성 토양에서 알루미늄 이온은 토양에서 녹고 독성은 내성이 아닌 식물의 성장을 억제합니다.
• 우리는 알루미늄 독성에 내성이있는 강랜 슬롯 품종을 연구 해 왔으며, 이러한 품종은 뿌리에서 구연산을 분비하여 알루미늄을 해독한다는 것을 발견했습니다. 우리는 또한 구연산의 분비를 제어하는 ​​세계 1 세대 HVAACT1 유전자를 확인했습니다. 또한, 알루미늄 내성 품종은 HVAACT1의 발현 수준이 지속적으로 높은 것으로 밝혀졌다.
• 이 발현 제어 메커니즘을 연구하는 과정에서, 우리는 알루미늄 내성 품종이 HVAACT1 유전자의 상류에서 약 1,000 개의 염기 쌍 (1 kb)의 삽입을 가지고 있음을 발견했습니다. 이 삽입은 프로모터 역할을했으며 HVAACT1의 발현 수준을 증가시킬뿐만 아니라 발현 부위를 루트 중심 컬럼에서 루트 가장자리로 변경했습니다. 결과적으로, 그것은 알루미늄 독성으로부터 뿌리 팁을 보호하는 데 역할을한다는 것이 밝혀졌습니다. 전 세계적으로 245 종의 강랜 슬롯와 154 개의 야생 강랜 슬롯를 검사 한 후,이 삽입은 동아시아에서 자란 20 가지 품종에만 존재하는 메커니즘으로 보이며 동아시아의 산성 토양에 적응하는 진화 메커니즘으로 여겨집니다.
• 이 유전자의 기원을 분석하면, 우리는이 유전자가 뿌리에서 위의 지상으로 필수 요소 인 철을 운반하는 데 필수적으로 필요한 것으로 나타 났으며 모든 강랜 슬롯 품종에 존재한다는 것을 발견했습니다.
• 우리는이 단일 유전자 변화로 강랜 슬롯가 산성 토양 적응성을 얻고 재배 영역을 확장 할 수 있음을 발견했습니다.
• 앞으로이 시스템을 사용하면 산성 토양에 적응하는 데 약한 강랜 슬롯 품종 및 기타 작물을 도입하고 산성 토양에서 재배 할 수있는 작물을 생산할 수 있으며, 이는 세계의 경작지 지역의 30 ~ 40%를 차지하며 궁극적으로 식품 및 에너지 문제를 해결하는 데 기여할 수 있습니다.

• 게시 된 잡지 : Nature Communications
• 화자 : Okalama University, 자원 및 식물 과학 연구소 Ma Kenfeng 교수
• 첨부

주요 공동 작업자

• Ma Kenfeng, Okalama University, 자원 및 식물 과학 연구소 교수 (메인)
• Fujii Miho 박사후 연구원 (Horse Group), 강랜 슬롯, 자원 및 식물 과학 연구소
• Yokomasa Kengo, PhD 학생 (말 그룹), 자원 및 식물 과학 연구소, 강랜 슬롯
• Yamaji Naoki Okalama University, 자원 및 식물 과학 연구소 조교수
• SATO HIROKAZU, Oknama University, 자원 및 식물 과학 연구소 교수
• Saishou Daisuke 자원 및 식물 과학 연구소, 강랜 슬롯

Research Grant

• 교육부 문화, 스포츠, 과학 및 기술의 새로운 학업 분야 : "식물 환경 혁신적인 힘"
• 산림 및 수산부 "새로운 농업 개발 게놈 프로젝트"
• Seiken Institute (Ma Kenfeng)