Исследование было сосредоточено на Oryza sativa, разновидности риса, широко выращиваемой в азиатских странах. Группа воспользовалась мутантным штаммом риса под названием star1 (Sensitive To Aluminium Rhizotoxicity 1). Как следует из названия, мутант очень чувствителен к токсическому воздействию алюминия, и его кончики корней очень плохо растут, когда алюминий находится в почве. Мутантный штамм позволил исследователям разобраться, как клетки растений риса реагируют на молекулярном уровне на алюминий.
«Более ранняя работа предполагает, что клеточная стенка каким-то образом играет механистическую роль в восприимчивости к алюминию, включая возможную роль пектина», – говорит Хироаки Иваи, ведущий автор исследования. «Мы сосредоточились на пектине, потому что он является основным полисахаридным компонентом клеточной стенки, а также потому, что предыдущие данные свидетельствуют о том, что чувствительность star1 к алюминию может быть связана с дефицитом пектина."
Чтобы подтвердить убедительные доказательства из других исследований, исследователи измерили пектин на кончиках растущих корней растения, в том месте, где, как считается, алюминий проникает в растение.
По сравнению с диким штаммом риса мутант star1 имел заметно более низкие уровни пектина. Это, по-видимому, влияет на накопление алюминия в кончике корня: когда кончики корней замачивались в растворе алюминия, только кончики растений star1 поглощали значительный уровень алюминия. Дикие растения риса, по-видимому, были защищены от алюминия, и очень мало элементов попадало в растение.
«Наше исследование предполагает, что распределение пектина в кончике корня, особенно в клетках границы корня, играет значительную роль в обеспечении устойчивости к алюминию», – заключает автор-корреспондент Джун Фурукава. «Мы считаем, что пектин, содержащийся в клеточных стенках, играет огромную роль в определении того, может ли алюминий проникать в клетки на кончике корня. Таким образом, пектин, по-видимому, служит основным защитным барьером от алюминия."