Stres altında daha hızlı büyüyen ve büyüyen “aşırı” bitkilerle tanışın (kazanın, elde edin)


Nature Plants dergisinde Pazartesi günü yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, bu bitkilerden biri aşırı tuzlu yerlerde çiçek açıyor.

Kenelerin aşırılık yanlılarına ne yaptığını anlamak, araştırmacıların iklim krizi nedeniyle risk altındaki önemli ürünlere benzer bir tepki oluşturmasına yardımcı olabilir.

San Diego’daki Salk Biyolojik Araştırma Enstitüsü’nde hekima sonrası araştırmacı olan Ying Sun, “İklim değişikliğiyle çevrenin aynı kalmasını bekleyemeyiz” dedi. “Ürünlerimiz hızla değişen bu koşullara uyum sağlamak zorunda kalacak. Bitkilerin stresle başa çıkmak için kullandığı mekanizmaları anlarsak, onların bunu daha iyi ve daha süratli yapmalarına yardımcı olabiliriz.”

Tipik olarak, çevre koşulları normal büyümeyi desteklemediğinde, bitkiler metabolik süreçleri yavaşlatır. Daha az yaprak ve kök büyürler. Bitkilerin gözenekleri su tutmaya yakındır. Bu strateji kısa vadede işe yarar, ancak zorlu koşullar hüküm sürerse bitkiler ölür.

Ekstremofitler tam tersidir – özellikle hardal ailesi Schrenkiella parvula’nın yırtık görünümlü bir üyesi.

Türkiye’nin merkezindeki Tuz Gölü kıyılarında yetişir ve çoğu bitkiyi öldürür. Gölün tuz içeriği okyanustakinden altı kat daha fazla olabilir, ancak bu bitki böyle stresli koşullarda ve yağmur yokluğunda daha süratli büyür.

Bu küçük organizmaların uyum sağlaması için dünya çok hızlı ısınır.

Stanford Üniversitesi’nde biyoloji doçenti ve çalışmanın baş yazarı José Dinneny, “Çoğu bitki, büyümeyi durdurmak için bir sinyal görevi gören bir stres hormonu üretir” diyor. “Fakat bu ekstremitede yeşil ışık yanıyor. Bitki bu stres hormonuna tepki olarak büyümesini hızlandırıyor.”

stres tepkiu

Bitkiler belirli zorlu koşullara maruz kaldıklarında absisik asit veya ABA adı verilen bir hormon salgılarlar ve hormon bitkinin bazı genlerini hızlandırarak nasıl tepki vereceğini bilir.

Schrenkiella parvula, lahana, brokoli ve şalgam gibi bitkileri ve diğer önemli gıda ürünlerini içeren daha büyük Brassicaceae bitki ailesinin bir üyesidir. Araştırmacılar, bu ailedeki farklı bitkilerin absisik asit salınımına nasıl tepki verdiğini karşılaştırdı.

Diğer bitkiler büyümeyi yavaşlattı veya durdurdu, ancak Schrenkiella parvula kökleri büyümeyi hızlandırdı.

S. parvula'nın kökü bu şekilde konfokal mikroskop altında gösterilmektedir.

Aynı zamanda yüksek lisans direktörü ve Lisans Çalışmaları Komitesi başkanı olan Dinneny, “S. parvula, bitkinin stresten kaçınmak için kullandığı bu ‘uyarı sinyalini’ aldı ve güçlü büyümeyi teşvik eden bir sinyale dönüştürdü,” dedi. Stanford Biyoloji Bölümü. “Bu bize, bazı bitkiler için tehlikeli olan çevresel koşulların başkalarını da kapsayabileceğini söylüyor. Araştırmalarımız, bu stres sinyallerine yanıt veren gen ağlarını yeniden inşa etmenin, bitkilerin dünyalarına nasıl tepki verdiklerini değiştirmelerinin bir yolu olduğunu gösteriyor.”

Ekip ilaveten Çin’in tuzlu kıyılarında yetişen bir başka ekstremofitik bitki olan Eutrema salsugineum’u da inceledi. Bu bitki benzer bir ortamda büyümek için kendi bağımsız özelliklerini geliştirmiştir, bu nedenle Schrenkiella parvula ile iyi bir karşılaştırma sağlamıştır.

Bir biyomühendislik ürününün sürdürülebilirliği

Dinneny, “Genom dizilemesindeki ilerlemelerle, bu bitkileri incelemek ve bu bitkilerin aşırı ortamlarda büyümesine izin veren genetik mekanizmaları ortaya çıkarmak artık mümkün.” Dedi.

Bitkilerin stresli koşullarla nasıl başa çıktığını analiz etmek, bilim adamlarının bitki direncini artırmak için bitki büyümesine uyum sağlamasına yardımcı olabilir.

Great American Meadow, Batı'nın su krizi için neden bu kadar korkunç?

Aynı stres tepkisini tasarlamak, iklim krizi nedeniyle gelecekte daha da kötüleşmesi beklenen kuraklık dönemlerinde mahsulün büyümesine yardımcı olabilir. Sürdürülebilir jet yakıtı veya biyoyakıtlar için kullanılabilecek bitki türlerine de uygulanabilir.

Dinneny, “Yemek yetiştirmek için uygun olmayan arazilerde – örneğin toprak bozulması veya yanlış sulama nedeniyle tuzluluk biriktiren tarım alanlarında – biyoenerji ürünleri yetiştirmek istiyorsunuz.” Dedi. “Bu alanlar ana tarımsal gayrimenkul değil, aksi takdirde terk edilecek olan arazilerdir.”

Dinneny, bitki genetiğinin sürdürülebilirlik için daha iyi biyoenerji ürünlerine nasıl yol açabileceğini daha iyi anlamak için çalışmanın kısmen ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edildiğini söyledi.

Dinneny ve ekibi daha sonra farklı bitkilerde absisik asit tarafından aktive edilen genlerin onlara nasıl tepki verdiğini görmek istiyor. Son olarak, araştırmacılar, ekstremofitlerin zorlu ortamlara dayanacak özellikleri geliştirmek için nasıl geliştiğini bilmek istiyor.

Dinneny, “Bu bitki türleri için gizli sosun ne olduğunu, bu eşsiz ortamlarda büyümelerine neyin izin verdiğini ve bu bilgiyi ürünlerimizdeki belirli özellikleri tasarlamak için nasıl kullanabileceğimizi anlamaya çalışıyoruz” dedi.



Source link

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir