Өсүмдүктөр абдан узун жана алардын жалбырактарынын ар бирине күн нурун камсыз кылуу үчүн ийилип. Бул көрүнүштү кылымдар бою байкап келгени менен окумуштуулар толук түшүнө элек. Азыр Салк институтунун окумуштуулары эки өсүмдүк фактору — PIF7 протеини жана өсүү гормону ауксин — өсүмдүктөр көлөкөдө кармалып, бир эле учурда жогорку температурага дуушар болгондо өсүүнү тездетүүчү фактор экенин аныкташты. институттун расмий сайты.
29-жылдын 2022-августунда Nature Communications журналында жарыяланган жыйынтыктар илимпоздорго өсүмдүктөрдүн климаттын өзгөрүшүнө кандай жооп кайтарарын жана өсүмдүктөргө зыян келтирген глобалдык жылуулукка карабастан, түшүмдүүлүктү жакшыртаарын алдын ала айтууга жардам берет.
"Учурда биз белгилүү бир тыгыздыкта эгин өстүрөбүз, бирок биздин натыйжалар климаттын өзгөрүшүнө жараша өсүмдүктөрдүн өсүшүн оптималдаштыруу үчүн бул тыгыздыкты азайтуу керек экенин көрсөтүп турат", - деди улук жазуучу, профессор Джоан Чори, Солк институтунун Өсүмдүктөрдүн молекулалык жана клеткалык биологиясынын директору. Лаборатория жана Ховард, Хьюз медициналык институтунун илимий кызматкери. "Өсүмдүктөрдүн жарыкка жана температурага кандайча жооп береринин молекулярдык негизин түшүнүү бизге эң жакшы түшүм алуу үчүн отургузуу тыгыздыгын так жөнгө салууга мүмкүндүк берет."
Өнүү учурунда көчөттөр топурактан өтүү жана күн нурун мүмкүн болушунча тез алуу үчүн сабактарын тез узартат. Адатта, сабагы күн нуру тийгенден кийин анын өсүшүн жайлатат. Бирок, эгерде өсүмдүк күн нуру үчүн курчап турган өсүмдүктөр менен атаандашса же температуранын жогорулашына жооп кылып, ысык жер менен өсүмдүктүн жалбырактарынын ортосундагы аралыкты көбөйтсө, сабагы кайра тез узартылышы мүмкүн. Экологиялык шарттар — көлөкө жана жогорку температура — сабактын өсүшүнө түрткү бергени менен, алар түшүмдү азайтат.
Бул изилдөөдө изилдөөчүлөр бир эле учурда көлөкөдө жана жылуу температурада өскөн өсүмдүктөрдү салыштырышкан — өсүмдүктөрдүн тыгыздыгын жана климаттын өзгөрүшүн туураган шарттар. Окумуштуулар үлгү өсүмдүгү Arabidopsis thaliana, ошондой эле помидор жана тамекинин жакын тууганын колдонушкан, анткени алар бардык үч өсүмдүк түрүнө экологиялык шарттар бирдей таасир эткендигин көрүүгө кызыккан.
Үч түрдүн теңинде, команда бир эле учурда кошуна өсүмдүктөр жараткан көлөкөдөн качууга аракет кылганда жана жогорку температурага дуушар болгондо, өсүмдүктөр өтө бийик болуп өсөрүн аныкташкан. Молекулярдык деңгээлде изилдөөчүлөр гендерди иштетүүгө жана өчүрүүгө жардам берген протеин болгон PIF7 транскрипция фактору тез өсүүгө салым кошконун аныкташкан. Алар ошондой эле өсүү гормону болгон ауксиндин деңгээли эгиндер кошуна өсүмдүктөрдү аныктаганда көбөйүп, бир убактагы жогорку температурага жооп катары өсүүгө өбөлгө түзөрүн аныкташкан. Бул синергетикалык PIF7-ауксин жолу өсүмдүктөрдүн айлана-чөйрөгө жооп берүүгө жана өсүү үчүн эң жакшы шарттарды издөөгө көнүүгө мүмкүндүк берди.
Тиешелүү бир транскрипция фактору, PIF4, ошондой эле жогорку температурада сабактын узартылышына түрткү берген. Бирок, көлөкө жана жогорулатылган температуранын айкалышы менен бул фактор мындан ары маанилүү ролду ойнобой калды.
"Биз PIF4 маанилүү ролду ойнобогонуна таң калдык, анткени мурунку изилдөөлөр бул фактордун өсүү шарттарында маанилүүлүгүн көрсөттү", - дейт изилдөөнүн биринчи автору Йогев Бурко, Салк институтунун докторантурасынын илимий кызматкери жана Айыл чарба изилдөө уюмунун ассистенти. Израилдин жанар тоо институтунда. «PIF7 бул өсүмдүктүн өсүүсүнө басымдуу түрткү болгондугу чындап күтүлбөгөн окуя болду. Бул жаңы билим менен биз климаттын өзгөрүшүнө ыңгайлашууга жардам берүү үчүн ар кандай өсүмдүктөрдүн өсүү реакциясын жакшылап тууралайбыз деп үмүттөнөбүз.
Изилдөөчүлөр PIF7 жана ауксиндин таасирин күчөтүүчү дагы бир фактор бар деп эсептешет. Алар келечектеги изилдөөлөрдө бул белгисиз факторду изилдөөгө үмүттөнүшөт. Берконун лабораториясы ошондой эле эгиндерде бул жолду кантип оптималдаштырса болорун изилдейт.
"Дүйнөлүк температура жогорулап жатат, ошондуктан бизге ушул жаңы шарттарда өсө ала турган азык-түлүк өсүмдүктөрү керек", - дейт Чори, Салк өсүмдүктөрүн пайдалануу демилгесинин жана Ховард Х. жана Марьям Р. Ньюмандардын Өсүмдүктөр биологиясы боюнча төрагасы. "Биз жогорку температурада өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуучу негизги факторлорду аныктадык, бул бизге келечек муундарды азыктандыруу үчүн көбүрөөк түшүмдүү өсүмдүктөрдү өстүрүүгө жардам берет."