Biológovia možno vyriešili 30-ročnú záhadu o tom, prečo dotyk stresuje rastliny

(Sarayut Thaneerat/Moment/Getty Images)

Vedci majúdlho známyže dotyk rastlín v nich môže spustiť stresovú reakciu – no doteraz nebolo úplne jasné, ako to funguje na molekulárnej úrovni, čo by mala objasniť nová štúdia.

Vedci za štúdiou identifikovali určité genetické kľúče vo vnútri rastlín, ktoré vedú k dvom samostatným signálnym dráham, čo vysvetľuje, prečo rastliny tak silno reagujú na dotyk.

Pochopenie viac o tom, ako tento proces funguje na základnej úrovni, by mohlo pomôcť výskumníkom v rôznych oblastiach, od zlepšenia zdravia rastlín až po dosiahnutie vyšších výnosov z tej istej plodiny.



'Rastlinu thale žerucha sme vystavili jemnému kefovaniu, po ktorom sa aktivovali tisíce génov a uvoľnili sa stresové hormóny,' hovorí biológ Olivier Van Aken z Lundskej univerzity vo Švédsku.

'Potom sme použili genetický skríning, aby sme našli gény, ktoré boli zodpovedné za tento proces.'

Genetický skríning hľadal mutantné formy rastliny, o ktorých je známe, že reagujú rôznymi spôsobmi na opakované fyzické dotyky. Minulý výskum ich anatómie, najmä ich koreňov, ukázal, že špeciálne proteínové kanály reagovali na deformácie v bunkových membránach uľahčením chemických signálov.

Menej sa vedelo o tom, ako tento proces funguje v iných častiach rastliny, ako sú ich listy. Existovali náznaky, že zlúčeniny ako kyselina jazmónová zohrávali rozhodujúcu úlohu pri transformácii týchto skorých chemických signálov na zmeny správania alebo rastu, ale bolo tu aj veľa medzier, ktoré bolo potrebné vyplniť.

Vedci zaznamenali šesť jednotlivých génov, ktoré zohrávali úlohu v reakcii na dotyk, tri pre signálnu dráhu súvisiacu s kyselinou jazmónovou a tri pre samostatnú signálnu dráhu.

To dáva biológom oveľa viac práce, pokiaľ ide o pochopenie toho, ako a prečo k tejto reakcii dochádza, a posúva nás ďalej smerom k potenciálnemu manipulovaniu v budúcnosti.

'Naše výsledky riešia vedeckú záhadu, ktorá svetovým molekulárnym biológom unikala už 30 rokov,' hovorí biológ Essam Darwish z Lundskej univerzity.

„Identifikovali sme úplne novú signálnu dráhu, ktorá riadi reakciu rastliny na fyzický kontakt a dotyk. Teraz hľadanie ďalších ciest pokračuje.“

Od rezov nožom cez uhryznutie zvieratami až po prívaly dažďa, každý dotyk, ktorý rastlina dostane, vedie k obrannej molekulárnej reakcii – hoci tieto reakcie môžu byť dosť rôznorodé. Môžu viesť k tomu, že rastliny budú odolnejšie voči stresu a kvitnú napríklad neskôr v roku.

Myšlienka pokúsiť sa využiť túto odpoveď nie je nová: vedci áno už pozerám ako starostlivo riadené „mechanické poranenie“ môže viesť k pevnejšej úrode a úrode, ktorá je hojnejšia, pretože rastliny si vybudujú väčšiu odolnosť voči stresu.

Ako zmena podnebia vyvíja ešte väčší tlak na poľnohospodárstvo a produkciu pšenice, tieto procesy sa stávajú ešte dôležitejšími – a tento najnovší výskum poskytuje vedcom dôležité informácie o tom, ako je to všetko kontrolované.

„Vzhľadom na extrémne poveternostné podmienky a patogénne infekcie, ku ktorým vedie zmena klímy, je nanajvýš dôležité nájsť nové ekologicky zodpovedné spôsoby na zlepšenie produktivity a odolnosti plodín,“ hovorí Van Aken .

Výskum bol publikovaný v r Vedecké pokroky .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.