F’żewġ pubblikazzjonijiet, bijoloġisti ta ’Utrecht u kollegi internazzjonali jiddeskrivu proċessi użati mill-pjanti biex jadattaw għas-sħana. L-iskoperti jipprovdu tagħrif dwar kif il-pjanti jiffunzjonaw bl-aħjar mod taħt temperaturi għoljin subottimali. Jista 'wkoll jipprovdi pass' il quddiem lejn il-kontroll tat-tkabbir tal-pjanti u jagħmilhom aktar reżistenti għat-tisħin globali. Ir-riċerkaturi jippubblikaw ir-riżultati tagħhom f'The Plant Journal u Nature Communications.
Orsijiet Polari fid-deżert
Madankollu ħafna speċi ta 'pjanti żviluppaw modi biex ilaħħqu ma' temperaturi ogħla. "B'differenza mill-annimali, ħafna pjanti jistgħu jadattaw il-forma tal-ġisem tagħhom b'reazzjoni għas-sħana u fatturi ambjentali oħra," jgħid ir-riċerkatur Martijn van Zanten, li huwa affiljat ma 'l-Università ta' Utrecht u kkontribwixxa għaż-żewġ pubblikazzjonijiet. “L-annimali huma storja differenti għal kollox. Fi kliem sempliċi, jekk tpoġġi ors polari fid-deżert, xorta jkun jidher bħal ors polari b'kisja ħoxna tal-pil. Imma jekk pjanta tikber f'kundizzjonijiet aktar sħan, hija tadatta l-għamla tal-ġisem tagħha kif xieraq. B'dan il-mod, l-impjant jipprova jiffunzjona bl-aħjar mod taħt dawn il-kundizzjonijiet inqas favorevoli. "
Minn forma ta 'pjanta kompatta għal dik miftuħa
Ħafna speċi ta ’pjanti jistgħu jadattaw il-forma taz-zkuk u l-weraq tagħhom biex jagħmluhom aktar reżistenti għal temperaturi għoljin. Dan jgħodd ukoll għall-krexxuni tat-thale (Arabidopsis thaliana), meqjusa minn bosta bijoloġisti tal-pjanti bħala l-mudell tal-pjanta favorit tagħhom. F'kundizzjonijiet ta 'kesħa, dawn l-impjanti huma kompatti u għandhom il-weraq tagħhom qrib l-art. Meta t-temperaturi jogħlew, jieħdu pożizzjoni aktar miftuħa. Il-weraq, pereżempju, isiru aktar wieqfa. Dan inaqqas ħafna r-radjazzjoni diretta mix-xemx. Barra minn hekk, iz-zkuk tal-weraq se jiġġebbdu, u jippermettu aktar riħ jgħaddi l-weraq u jxerred is-sħana.
Tiġbid mixtieq u mhux mixtieq
Iżda fl-uċuħ tar-raba 'u fjuri (maqtugħin), dan it-tip ta' tiġbid spiss mhux mixtieq. Il-koltivaturi jridu jikkontrollaw dawn il-bidliet billi t-tiġbid jista 'jimpedixxi l-kwalità tal-prodott. “Iżda fl-istess ħin, l-adattament huwa meħtieġ biex l-uċuħ tar-raba 'jsiru aktar reżistenti għat-temperaturi ogħla li jirriżultaw mit-tibdil fil-klima. Dan huwa meħtieġ biex il-produzzjoni tinżamm fit-tul, ”jgħid Van Zanten.
Il-pjanti jsiru aktar tolleranti għall-klima
"Ħafna uċuħ ikkultivati tilfu l-abbiltà li jirrispondu tajjeb għal temperaturi ogħla," jgħid Van Zanten. "F'diversi uċuħ tar-raba ', hija għebet matul il-proċess ta' domestikazzjoni u tnissil peress li dawk li jrabbu primarjament iffukaw fuq karatteristiċi oħra."
Bit-tibdil fil-klima jżid it-temperaturi, Van Zanten jgħid li hemm ħtieġa dejjem tikber biex il-pjanti jsiru aktar tolleranti għall-klima. “Dan jeħtieġ għarfien ta 'kif il-pjanti jlaħħqu ma' temperaturi ogħla. Kif jikkonvertu s-sinjali tat-temperatura li jirċievu f'adattamenti għat-tkabbir? Ir-riċerka tal-mekkaniżmi molekulari li bihom il-pjanti jadattaw għat-temperatura subottimali, tippermetti għodda biex taġġusta l-arkitettura tal-uċuħ tar-raba 'permezz tat-tgħammir. "
Mekkaniżmu molekulari jixgħel il-pożizzjoni tas-sħana
Pjanti tal-krexx Thale li ma jibqgħux jadattaw għal temperaturi ogħla jidhru jistgħu jerġgħu jiksbu dik il-ħila meta jkunu esposti għal ċerti kimiċi. Dan ġie skopert minn tim ta 'riċerka internazzjonali mmexxi minn Van Zanten. It-tim ittestja numru kbir ta 'sustanzi fuq mutant tal-krexxun tat-thale li m'għadux jadatta għal temperaturi għoljin. Huma sabu molekula li tista '' tixgħel 'l-adattament għal temperatura għolja f'impjanti żgħar, anke f'temperaturi baxxi.
Ir-riċerkaturi jsejħu dan il-kompost "Heatin". Billi mmodifikaw kimikament il-molekula u mbagħad studjaw liema proteini jistgħu jeħlu mat-tisħin, sabu grupp ta ’proteini msejħa nitrilases. Is-sottogrupp identifikat huwa magħruf li jseħħ biss fil-kaboċċi u speċi relatati, inkluż il-krexxun tat-thale.
Flimkien ma 'kumpanija għat-tnissil tal-pjanti, il-bijoloġisti skoprew li tabilħaqq l-ispeċi tal-kaboċċi jirrispondu għat-tisħin. Skoprew ukoll li n-nitrilases huma meħtieġa għall-adattament għal temperatura għolja, probabbilment minħabba li jippermettu l-produzzjoni tal-auxin magħruf tal-ormon tat-tkabbir. Ir-riċerkaturi ppubblikaw din l-iskoperta f'The Plant Journal.
Passaġġ ġdid għal adattament f'temperatura għolja
Il-pubblikazzjoni tar-riżultati ta 'Heatin tikkoinċidi ma' pubblikazzjoni oħra, illum f'Nature Communications. Dik ir-riċerka kienet immexxija minn xjentisti fl-istitut VIB fil-Belġju, b’Van Zanten ukoll involut. It-tim skopra proteina li qabel ma ġietx deskritta li tirregola l-mod kif il-pjanti jadattaw għal ambjent aktar sħun. Il-proteina kienet imsemmija MAP4K4 / TOT3, bit-TIF tfisser Mira ta 'Temperatura.
Ta 'min jinnota li l-proċess immexxi minn TOT3 huwa fil-biċċa l-kbira indipendenti mill-mogħdijiet l-oħra kollha ta' sinjalazzjoni li l-bijoloġisti s'issa rabtu ma 'l-adattament tas-sħana fil-pjanti. Barra minn hekk, l-adattamenti minn TOT3 ma jidhrux li jiddependu fuq l-ammont u l-kompożizzjoni tad-dawl li jiddi fuq pjanta.
Van Zanten: “Hemm ħafna koinċidenza fil-mekkaniżmi molekulari li bihom il-pjanti jadattaw it-tkabbir għall-kompożizzjoni tad-dawl li qed tinbidel u għat-temperatura għolja. Bit-TOT3, issa għandna fattur fil-idejn li bih nistgħu nikkontrollaw it-tkabbir f'temperaturi għoljin, mingħajr ma ninterferixxu mal-mod kif l-impjant jittratta d-dawl. "
Applikazzjonijiet wiesgħa
"Dak li jagħmilha aktar interessanti," jgħid Van Zanten, "huwa li TOT3 għandu rwol simili fl-adattament għat-tkabbir taħt temperatura għolja kemm fil-krexxun tat-thale kif ukoll fil-qamħ. Dawk iż-żewġ speċi huma ġenetikament separati pjuttost minn xulxin. Allura dak joffri potenzjal kbir għal applikazzjonijiet wesgħin. "
Alternattiva għall-inibituri tat-tkabbir
Fl-aħħar mill-aħħar, l-iskoperti ta 'TOT3 u r-rwol tan-nitrilases jistgħu jgħinu biex ikomplu jikbru uċuħ tar-raba' suffiċjenti, anke meta t-temperaturi jogħlew minħabba l-bidla fil-klima. L-iskoperti joffru wkoll opportunitajiet biex jiġu żviluppati alternattivi għal kimiċi li issa spiss jintużaw biex jinibixxu t-tkabbir tal-pjanti. Bħala eżempju, Van Zanten isemmi fjuri maqtugħin, li jirrispondu b'mod qawwi ħafna għall-varjazzjonijiet fit-temperatura. Fil-florikultura, għalhekk, ħafna inibituri tat-tkabbir jintużaw biex iżommu l-pjanti sbieħ u kompatti.
"Il-mument li tixtri tulipani, pereżempju, għad għandhom zokk qasir sabiħ," jgħid Van Zanten. “Imma wara ftit jiem f’darek, jibdew jiddendlu fuq it-tarf tal-vażun. It-temperaturi ta 'ġewwa ogħla jikkawżaw li l-pjanti jiġġebbdu, u eventwalment iwassluhom biex jitilfu u jitgħawġu. Nisperaw li l-għarfien il-ġdid jikkontribwixxi għall-għażla ta 'varjetajiet ta' fjuri ġodda li jiġġebbdu inqas f'temperaturi għoljin. B'dan il-mod, nistgħu nnaqqsu l-użu ta 'inibituri tat-tkabbir ta' ħsara. "
Għal aktar informazzjoni:
Università ta ’Utrecht
www.uu.nl