Bitkilər çox uzanır, yarpaqlarının hər birinə günəş işığının daxil olmasını təmin etmək üçün əyilir. Bu fenomeni əsrlər boyu müşahidə etmələrinə baxmayaraq, elm adamları onu tam dərk etmirlər. İndi Salk İnstitutunun alimləri iki bitki faktorunun - PIF7 zülalının və böyümə hormonu auxinin - bitkilər kölgədə olduqda və eyni zamanda yüksək temperatura məruz qaldıqda böyüməni sürətləndirən tetikleyiciler olduğunu aşkar etdilər. institutun rəsmi saytı.
Nature Communications jurnalında 29 avqust 2022-ci ildə dərc edilən tapıntılar elm adamlarına bitkilərin iqlim dəyişikliyinə necə reaksiya verəcəyini və qlobal istiləşmənin məhsullara zərər vurmasına baxmayaraq məhsuldarlığı artıracağını proqnozlaşdırmağa kömək edəcək.
"Hazırda biz müəyyən sıxlıqda məhsul yetişdiririk, lakin əldə etdiyimiz nəticələr göstərir ki, iqlim dəyişikliyi kimi bitkilərin böyüməsini optimallaşdırmaq üçün bu sıxlığı azaltmalı olacağıq" dedi Salk İnstitutunun Bitki Molekulyar direktoru professor Joanne Chory. və Hüceyrə Biologiyası Laboratoriyası və Hughes Tibb İnstitutunun tədqiqatçısı Howard. "Bitkilərin işığa və temperatura necə reaksiya verdiyinin molekulyar əsaslarını başa düşmək bizə ən yaxşı məhsulu əldə etmək üçün əkin sıxlığını dəqiq tənzimləməyə imkan verəcək."
Cücərmə zamanı fidanlar gövdələrini tez uzadırlar ki, torpağı yarsınlar və günəş işığını mümkün qədər tez tutsunlar. Normalda, gövdə günəş işığına məruz qaldıqdan sonra böyüməsini yavaşlatır. Ancaq bitki günəş işığı üçün ətrafdakı bitkilərlə rəqabət edərsə və ya yüksələn temperatura cavab olaraq isti yerlə bitkinin yarpaqları arasındakı məsafəni artırarsa, gövdə tez bir zamanda yenidən uzana bilər. Həm ətraf mühit şəraiti - kölgələmə, həm də yüksək temperatur gövdə böyüməsini stimullaşdırsa da, məhsuldarlığı da azaldır.
Bu araşdırmada alimlər kölgədə böyüyən bitkiləri və eyni zamanda isti temperaturları - yüksək əkin sıxlığını və iqlim dəyişikliyini təqlid edən şərtləri müqayisə ediblər. Alimlər Arabidopsis thaliana model bitkisindən, eləcə də pomidordan və tütünün yaxın qohumundan istifadə etdilər, çünki hər üç bitki növünün bu ekoloji şəraitdən eyni dərəcədə təsirlənib-təsir etmədiyini görmək maraqlı idi.
Hər üç növdə tədqiqatçılar qrupu eyni vaxtda qonşu bitkilərin yaratdığı kölgədən qaçmağa çalışdıqda və daha yüksək temperaturlara məruz qaldıqda bitkilərin həddindən artıq hündür böyüdüyünü aşkar etdilər. Molekulyar səviyyədə tədqiqatçılar, genləri işə salmağa və söndürməyə kömək edən bir protein olan PIF7 transkripsiya faktorunun böyüməni artırmağa kömək etdiyini tapdılar. Onlar həmçinin aşkar etdilər ki, böyümə hormonu olan auksinin səviyyələri, bitkilər qonşu bitkiləri tapdıqda, eyni vaxtda yüksək temperaturlara cavab olaraq böyüməyə kömək etdi. Bu sinergetik PIF7-auxin yolu bitkilərə ətraf mühitə cavab verməyə və ən yaxşı böyümə şəraitini axtarmağa uyğunlaşmağa imkan verdi.
Əlaqədar transkripsiya faktoru, PIF4, həmçinin yüksək temperaturda kök uzanmasını stimullaşdırdı. Ancaq kölgə və yüksək temperaturun birləşməsi ilə bu amil artıq vacib rol oynamadı.
Salk İnstitutunun elmi işçisi və dosent, tədqiqatın birinci müəllifi Yogev Burko deyir: "PIF4-ün mühüm rol oynamadığını tapmaq bizi təəccübləndirdi, çünki əvvəlki tədqiqatlar bu amilin əlaqəli böyümə vəziyyətlərində əhəmiyyətini göstərdi" dedi. İsrail Vulkanları İnstitutunda Kənd Təsərrüfatı Tədqiqatları Təşkilatı. “PIF7-nin bu bitki üçün üstünlük təşkil edən böyümə sürücüsü olması əsl sürpriz oldu. Bu yeni biliklə, iqlim dəyişikliyinə uyğunlaşmalarına kömək etmək üçün müxtəlif bitkilərin böyümə reaksiyasını dəqiq tənzimləməyə ümid edirik."
Tədqiqatçılar hesab edirlər ki, PIF7 və auksinin təsirini gücləndirən başqa bir amil hələ kəşf edilməmişdir. Onlar gələcək tədqiqatlarda bu naməlum amili araşdırmağa ümid edirlər. Berkonun laboratoriyası bu yolun bitkilərdə necə optimallaşdırıla biləcəyini də öyrənəcək.
"Qlobal temperatur yüksəlir, ona görə də bu yeni şəraitdə yetişə biləcək qida məhsullarına ehtiyacımız var" dedi Chori, Salk Bitki İstifadə Təşəbbüsü və Howard H. və Maryam R. Newman Bitki Biologiyasının sədri. “Biz yüksək temperaturda bitki artımını tənzimləyən əsas amilləri müəyyən etdik ki, bu da gələcək nəsilləri qidalandırmaq üçün bizə daha məhsuldar məhsullar yetişdirməyə kömək edəcək”.