Klimato kaita: augalai randa būdų, kaip apsiginkluoti nuo sausros!

Klimato kaita: augalai randa būdų, kaip apsiginkluoti nuo sausros!

Sausieji laikotarpiai ir intensyvūs saulės spinduliai daro didelį poveikį augalams, kuriems gresia didelis vandens praradimas. Atsakomosios priemonės apima sudėtingą biologinių procesų sąveiką. Šiame kontekste svarbus elementas yra augalų hormonas abscizo rūgštis (ABA), kuri gaminasi įvairiuose augalų organuose, tokiuose kaip lapai, šaknys ir bręstantys vaisiai. Jis vaidina lemiamą vaidmenį augalams reaguojant į vandens trūkumą, aktyvindamas apsaugines ląsteles, taip pat žinomas kaip stomatas, ir skatindamas jas uždaryti poras, kad būtų išsaugotas vanduo. Garsiai Heidelbergo universitetas Cisteino sintazės komplekso aktyvinimas chloroplaste skatina ABA biosintezę ir tada porų uždarymą.

Cisteino sintazės kompleksas susideda iš dviejų fermentų ir įvertina įvairius signalus, kad suaktyvintų apsaugines ląsteles. Šie signalai, be kita ko, apima maistinių medžiagų signalo sulfatą ir nedidelę baltymų molekulę, kuri iš šaknies pernešama į ūglį, kai tik dirva išdžiūsta. Be to, stiprus šviesos intensyvumas gamina tam tikrą augalinį hormoną, kuris taip pat turi įtakos komplekso aktyvavimui. Tyrimų rezultatai rodo, kad metabolizmas chloroplastuose aktyviai reaguoja į streso signalus ir kontroliuoja prisitaikymą prie aplinkos sąlygų.

Adaptacijos mechanizmai ir augalų biologijos tyrimai

Kitas įdomus aspektas yra specialaus Arabidopsis augalo, kuris gali geriau susidoroti su sausra dirvoje, nepakenkdamas augimui, vystymas. Ši pažanga ypač svarbi, nes stengiamasi kurti naujas strategijas, skirtas pagerinti pasėlių atsparumą klimato kaitos poveikiui. Moksliniai tyrimai šiuo klausimu buvo finansuojami, be kita ko, remiant Vokietijos tyrimų fondui ir paskelbti specializuotame žurnale „Nature Communications“.

ABA vaidmuo reguliuojant augalų reakciją į stresą yra gerai dokumentuotas. Be stomatozės uždarymo, jis slopina augalų augimą ir sėklų daigumą. Dėl šių savybių jis yra svarbus augimą skatinančių hormonų, tokių kaip auksinai ir giberelinai, antagonistas. Išvados dėl ABA paaiškinamos atsižvelgiant į klimato kaitos iššūkius, kai ekstremalūs oro reiškiniai, tokie kaip potvyniai, kruša ir sausra, daro didelę įtaką augalų prisitaikymui. Augalų tyrimai.

Ateities tyrimų perspektyva

Nepaisant pažangos, lieka daug atvirų klausimų apie mechanizmus, kuriais augalai jaučia ir reaguoja į aplinkos sąlygas. Klimato kaita verčia mokslininkus geriau suprasti molekulinius komponentus, kuriuos sukuria vandens trūkumas. Kokius signalus naudoja augalai reaguodami į sausrą ar potvynį? Galimi signalai yra pakeisti hidrauliniai parametrai ir ksilemo įtempimas.

Unikalus augalų gebėjimas aktyviai kontroliuoti savo reakciją į abiotinį stresą toliau tiriamas taikant pažangius tyrimų metodus, tokius kaip genomo masto tyrimai ir AI pagrįsta analizė. Tikslas yra geriau suprasti, kokius kompromisus augalai turi padaryti reaguodami į stresą ir kaip šie prisitaikymai gali paveikti kitus gyvybiškai svarbius procesus. Daugiau informacijos apie šiuos plėtros procesus ir jų iššūkius rasite svetainėje Augalų tyrimai.