筑波大学和冈山大学的研究小组已成功阐明大米对铝毒性具有抗性的原因。
铝是地壳中含量最多的金属元素,当土壤变酸时会流出,抑制植物生长。铝对生长的抑制是继干燥之后世界上降低作物产量的第二大因素,对策是亟待解决的问题。
另一方面,已知植物对铝的抗性是通过从根部分泌与铝形成化合物的有机酸而存在的,而水稻即使有机酸分泌功能不发挥作用,也对铝具有高抗性。一个谜。
在这项研究中,我们重点研究了“果胶”,这是一种从水稻根部分泌的具有高铝吸附性的细胞壁。
首先,当研究铝浓度与果胶分泌之间的关系时,发现在野生型水稻中,铝浓度越高,分泌的果胶越多。然而,在铝抗性较弱的突变水稻中没有观察到果胶分泌增加。
接着,研究果胶分泌与根吸附铝的关系时,野生型水稻几乎没有铝吸附,而突变型水稻在许多区域发现铝根,确认了吸附。由此认为,在水稻中,果胶作为屏障,阻止铝吸附到根部,保持铝的抗性。
基于这一结果,研究人员可以通过应用和引入一种通过果胶分泌减轻铝毒性的机制,即使对铝抗性较弱的作物也能生产出即使在酸性土壤中也能种植的作物。