İqlim dəyişikliyinin daha tez-tez quraqlıq dövrlərinə səbəb olacağı gözlənildiyi üçün tədqiqatçılar bitkilərin uzun müddət davam edən su stresinə uyğunlaşmasına kömək edə biləcək kəşflər etmək üçün getdikcə daha çox çalışırlar.
Boyce Thompson İnstitutunun və Kornell Universitetinin tədqiqatçıları meyvədə - pomidorda, Solanum lycopersicum-da su stresinə cavab olaraq gen ifadəsi dəyişikliklərinin hərtərəfli təsvirini təqdim etmək üçün ilk araşdırmanı tamamladılar - bitki yetişdiricilərinə meyvə inkişaf etdirməyə kömək edə biləcək genləri müəyyən etdilər. quraqlıq şəraiti.
Dekabr sayında dərc edilmişdir Bitki fiziologiyası, işə BTI-nin dosenti və Korneldəki İnteqrasiya Bitki Elmləri Məktəbinin (SIPS) Baş Tədqiqatçısı Karmen Katalanın tədqiqat qrupu rəhbərlik edirdi. Əməkdaşlıq edən tədqiqatçılar arasında SIPS professoru Jocelyn Rose və BTI professorları Cim Giovannoni, Zhangjun Fei və Lukas Mueller də var.
"Biz pomidor meyvələrində su stresinə cavab verən bir sıra genləri müəyyən etdik" dedi Katala. “İndi biz seleksiyaçılara quraqlıq şəraitinə uyğunlaşa bilən meyvələr və təkcə pomidor deyil, həm də üzüm, alma və ümumilikdə ətli meyvələr inkişaf etdirməyə kömək edə biləcək namizəd genləri seçməyə başlaya bilərik. Bu, bu məlumatların uzunmüddətli potensial tətbiqidir.”
Tədqiqatçılar pomidor yarpaqlarında və altı meyvə orqanında (perikarp, plasenta, septum, kolumella, jele və toxum) gen ifadəsini iki fərqli vaxt nöqtəsində (böyüyən və yetişmiş meyvə) və dörd fərqli su stresi şəraitində (yox, yumşaq, orta və güclü).
Tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, meyvə orqan toxumalarının hər biri zamanla özünəməxsus şəkildə dəyişib.
Katala, "Su stresindən təsirlənən ifadə edilmiş genlərin 1% -dən az hissəsi bütün altı meyvə toxuması arasında paylaşıldı və təsirlənmiş genlərin 50% -dən çoxu tək bir toxumaya xas idi" dedi.
Fizioloji pozğunluqlara və meyvə itkisinə səbəb olan quraqlığın mənfi təsirlərindən fərqli olaraq, quraqlıqla əlaqəli bəzi müsbət təsirlər var - ən azı mülayim quraqlıqla.
Məsələn, tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, su stressi yetişmiş meyvələrdə likopenin miqdarını artırır. Likopen sağlamlıq faydalarını sənədləşdirən bir antioksidandır. Su ilə stresə məruz qalan meyvələrdə daha yüksək səviyyədə nişasta biosintezi var idi ki, bu da daha şirin pomidorlar verə bilərdi.
Tədqiqatçılar həmçinin pomidorları gələcək su quraqlıqlarına daha davamlı olmaq üçün "məşq etdirə" biləcəklərini tapdılar.
Katala laboratoriyasında doktorluqdan sonrakı alim və kağızın ilk müəllifi Philippe Nicolas, "Biz müalicə olunan bitkilərdən toxum səpdiyimiz zaman, stressə məruz qalmış pomidorların şitillərinin nəzarət pomidorlarından alınan fidanlarla müqayisədə su stresindən yaxşılaşdığını gördük" dedi.
Nikolas, yetkin toxumlarda su stressi ilə ifadə olunan bir neçə geni müəyyən etdiklərini söylədi ki, bu da gələcək nəsil bitkilərə su stresinə dözümlülüyünün verilməsində mühüm rol oynaya bilər.
Tədqiqat bir neçə cəhətdən çətin idi, çünki tədqiqatçılar meyvəyə baxırdılar. Bitkilərin quraqlıq stresinə reaksiyasına dair tədqiqatların əksəriyyəti şitil köklərini və yarpaqlarını araşdırır, çünki onları öyrənmək nisbətən asandır.
"Fidanları stresə salmaq nisbətən asandır, lakin bitkiləri çox sıxsanız, onlar çiçəklənməyəcək və meyvə verməyəcəklər" dedi Katala. "Bundan əlavə, meyvə öyrənmək istədiyiniz zaman, daha çox vaxt, otaq və ümumi resurslar tələb edən yetkin bitkilər yetişdirməlisiniz."