Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory identifizierten einen Gen-„Hotspot“ in der Pappel, der ein dramatisch erhöhtes Wurzelwachstum auslöst. Die Entdeckung unterstützt die Entwicklung besserer Bioenergiepflanzen und anderer Pflanzen, die unter schwierigen Bedingungen gedeihen und gleichzeitig mehr Kohlenstoff unter der Erde speichern können.
Das Team nutzte einen riesigen Pappeldatensatz, um Regulatorgene zu identifizieren, die Hunderte anderer Genexpressionen im Baum auslösen können. Sie bestätigten die molekulare Funktion eines Hub-Gens, PtrXB38, und fanden heraus, dass Pflanzen mit dem Gen produktive und tiefere Wurzeln produzierten. Das Gen stimulierte sogar das Wachstum von Luftwurzeln an Stängeln und Blättern.
Die Arbeit ist veröffentlicht im Tagebuch Neuer Phytologe.
„Mit mehr Wurzeln nehmen diese Pflanzen mehr Nährstoffe auf, werden größer, sind toleranter gegenüber Trockenheit und können mehr Kohlenstoff unter der Erde ziehen, um ihn längerfristig zu speichern“, sagte Wellington Muchero vom ORNL. Die Luftwurzeln können die Pflanze auch toleranter gegenüber Überschwemmungen machen. „Dieses natürlich vorkommende Gen hat Auswirkungen auf die Biomasseproduktion, die Nahrungsmittelproduktion und die Eindämmung des Klimawandels.“
Mehr Informationen:
Tao Yao et al., Expression quantitative Trait Loci Mapping identifizierte PtrXB38 als ein Schlüssel-Hub-Gen bei der Adventivwurzelentwicklung in Populus, Neuer Phytologe (2023). DOI: 10.1111/nph.19126