محققین دانشگاه ناگویا مکانیسم اساسی انتقال سیگنال نیتروژن از ساقه به ریشه در گیاهان را کشف کردند. این گروه تحقیقاتی دریافتند که ژن‌های کد کننده‌ی پلی پپتیدهای CEPD در ساقه در پاسخ به کمبود نیتروژن در ریشه فعال می‌شوند. این پلی‌پپتیدها بعد از سنتز، به ریشه منتقل و در صورت وجود نیترات کافی در خاک اطراف ریشه فقط یک ژن ناقل نیترات را فعال می‌کنند. ریشه‌های با کمبود نیتروژن یک هورمون گیاهی متحرک به نام CEP را بیان کرده که به سمت ساقه رفته و همزمان جذب نیتروژن جبرانی توسط ریشه‌ها را در نواحی غنی از نیتروژن تحریک می‌کند.
این سیگنال CEP توسط یک پروتئین گیرنده در برگ‌ها دریافت می‌شود. تا کنون مولکول‌های دخیل در سیگنال پاسخی ساقه به ریشه ناشناخته مانده بود. این محققین به تازگی مشخص کردند که پلی‌پپتیدهای اختصاصی آوند آبکش در پاسخ به سیگنال CEP فعال شده و بیان ژن ناقل نیترات را تنها هنگامی که نیترات در خاک اطراف ریشه حضور داشته باشد، فعال می‌کنند.
برای شناسایی این ژن‌های فعال شده توسط گیرنده‌ی CEP محققین ژن‌های کاندید با افزایش بیان بعد از تیمار CEP در گیاه مدل ارابیدوپسیس را غربال کردند. بعد از غربال، دو ژن CEPD1 و CEPD2 مشخص شدند که این دو ژن با وضعیت نیتروژنی ریشه نیز تنظیم می‌شوند. با بررسی بیان این دو ژن در شرایط کمبود و غنی از نیتروژن مشخص شد که پلی‌پپتید CEPD در هر دو شرایط به میزان مشابه وجود داشته ولی فقط در شرایط غنی باعث فعال‌سازی ژن ناقل نیترات می‌شود.
تنظیم این مکانیسم‌های پیچیده، در مطالعات آینده می‌تواند به افزایش کارایی مصرف نیتروژن گیاه کمک کند.
ترجمه : سجاد سبحان وردی
