Den nya studien, publicerad i Nature Communications, kan leda till nya grödor som är bättre på att ta upp näringsämnen från jorden, vilket gynnar den globala livsmedelssäkerheten.
Forskarna, ledda av Dr Jonathan Hejatko, studerade strigolaktoner genom att blötlägga risfrön i hormonet, vilket bromsade tillväxten av deras primära rötter – de första rötterna som kom ut från fröet – och utlöste tillväxten av sidorötter. För att förstå varför detta hände kristalliserade teamet DWARF14-enzymet och bestämde sedan dess struktur med en teknik som kallas röntgenkristallografi.
Forskargruppen fann att DWARF14 arbetar tillsammans med ett annat enzym som heter MAX2 för att omvandla en molekyl som heter karlakton till strigolakton. Strigolakton verkar på det primära rotmeristemet – en region där celler ständigt delar sig – för att hämma produktionen av nya celler och därmed bromsa rottillväxten.
Arbetet avslöjar också hur förekomsten av strigolakton i växter förändras som svar på olika miljöförhållanden, såsom ljus och tillgång på näringsämnen. Detta är särskilt viktigt för växter eftersom deras rotsystem måste vara anpassningsbara i föränderliga miljöer.
Fynden är ett viktigt steg framåt för att förstå den molekylära grunden för strigolaktonverkan, vilket kan leda till utvecklingen av grödor med förbättrade egenskaper som förbättrad effektivitet i näringsupptaget och torkresistens.
"Vi har nu en detaljerad förståelse för hur strigolaktoner fungerar", säger Dr Hejatko. "Denna kunskap kan användas för att utveckla nya grödesorter som är mer motståndskraftiga mot torka och har förbättrat näringsupptagseffektiviteten, vilket skulle gynna den globala livsmedelssäkerheten."
