"Denna upptäckt kan ha en betydande inverkan på förbättring av skörden", säger studieledaren Dr Jian-Kang Zhu, professor i växtbiologi vid Cornell University. "Genom att förstå hur NAC-transkriptionsfaktorerna fungerar kan vi kanske utveckla nya sätt att förbättra grödans prestanda under utmanande miljöförhållanden."
NAC-transkriptionsfaktorfamiljen är en stor grupp av proteiner som finns i alla växter. De är involverade i en mängd olika cellulära processer, inklusive celldelning, differentiering och apoptos. Men deras roll i att reglera genuttryck som svar på miljöpåfrestningar var inte tidigare känd.
I studien använde forskarna en mängd olika tekniker för att undersöka vilken roll NAC-transkriptionsfaktorerna spelar i Arabidopsis thaliana, en liten blommande växt som ofta används som modellorganism inom växtbiologi. De fann att NAC-transkriptionsfaktorerna uttrycktes på högre nivåer i växter som var utsatta för torka, värme och saltstress. De fann också att NAC-transkriptionsfaktorerna reglerade uttrycket av ett antal gener som är involverade i stressreaktioner.
"Dessa resultat tyder på att NAC-transkriptionsfaktorerna spelar en nyckelroll för att reglera växternas reaktioner på miljöpåfrestningar", säger Zhu. "Denna upptäckt kan ge en väg att modifiera grödans egenskaper som torktolerans och spannmålsutbyte genom att manipulera uttrycket av NAC-transkriptionsfaktorerna."
Forskarna arbetar nu med att identifiera de specifika NAC-transkriptionsfaktorer som är involverade i att reglera genuttryck som svar på miljöpåfrestningar. De planerar också att undersöka hur NAC-transkriptionsfaktorerna interagerar med andra proteiner och regulatoriska element för att kontrollera genuttryck.
"Denna forskning är fortfarande i ett tidigt skede," sade Zhu. "Men vi är hoppfulla att det kommer att leda till nya sätt att förbättra grödans prestanda under utmanande miljöförhållanden."
