每一顆種子都有一個簡單的目標：獲取水分、收集養分並保持直立。在地下，根尖探測土壤，延伸成維持植物生命的枝條。研究人員現在已經追蹤到這些枝條出現的那一刻與自噬有關，自噬是許多人認為與禁食的健康益處相關的回收途徑。
哥本哈根大學的科學家繪製了活體幼苗中的這一途徑。他們觀察到轉錄因子ARF7以可預測的波浪形式消失和返回，每次都與生長激素生長素的激增有關。“禁食已經變得流行，因為它似乎對人類有多種促進健康的作用，因為沒有食物的時期會導致身體激活清潔過程，以清除細胞中的各種廢物，”助理教授Eleazar Rodriguez解釋說。
該過程依賴於NBR1，這是一種引導用過的蛋白質進入液泡進行分解的標籤。每次ARF7的移除都會重置信號迴路，以便它可以在幾個小時後再次觸發。當自噬減慢時，ARF7會積累，信息運行時間過長，根部失去其通常的節奏。該模式類似於引導葉片開放的晝夜節律，但僅專注於構建植物隱藏的一半。
該小組禁用了關鍵的自噬基因，以測試該途徑的極限。突變幼苗產生的側根較少，吸收的水分也較少。“當我們破壞植物的自噬時，到處都是廢物，我們可以在廢物中檢測到ARF7蛋白，”Rodriguez說。顯微鏡顯示，腫脹的液泡充滿了碎片，導致根系稀疏且效率低下。
由於回收工具包在開花植物中共享，因此這些發現為育種者和開發微生物土壤添加劑的公司開闢了新的選擇。調整自噬或調整NBR1標籤可以使根部更深入地在土壤中尋找水分，並在肥料流失之前捕獲肥料，從而在不增加額外投入的情況下提高產量。丹麥的試點地塊已經在不斷變化的降雨模式下測試這些想法。