Naučnici u Južnoj Koreji otkrili su brzi molekularni „prekidač“ koji omogućava biljkama da prilagode svoj rast kao odgovor na stres koji prouzrokuju niske temperature. Ovo otkriće otvara nove mogućnosti za razvoj useva otpornijih na klimatske promene, posebno u uslovima sve nepredvidivije klime.
Kada su izložene niskim temperaturama, biljke brzo prilagođavaju svoje unutrašnje procese kako bi preživele. Hladni stres menja hormonske signale u biljci, što dovodi do razgradnje represora auksina, odnosno indol-3-sirćetne kiseline (IAA).
Možda vas zanima
Auksin je jedan od ključnih hormona rasta, dok je IAA njegov najvažniji prirodni oblik. Represori u ovom sistemu deluju kao svojevrsni „prekidači“, jer po potrebi isključuju aktivnost određenih gena.
Njihova razgradnja omogućava proteinima ARF7 i ARF19 da aktiviraju gen CRF3, koji pomaže biljci da se prilagodi hladnim uslovima i nastavi rast, čak i pri niskim temperaturama.
„Hladni stres ne usporava samo rast biljke – on aktivno preoblikuje hormonsku signalizaciju kako bi se prilagodio razvoj korena“, objašnjava vođa istraživanja, profesor Jungmook Kim sa Odseka za bioenergetske nauke i tehnologiju.
Drugim rečima, kada nastupi hladnoća, biljka „isključuje kočnice“ u svom hormonskom sistemu, što joj omogućava da prilagodi rast korena i lakše preživi niske temperature. Na taj način biljka ne prestaje da raste, već se pametno prilagođava hladnim uslovima.
Kako dodaje, biljke opstaju zahvaljujući sposobnosti da povežu spoljašnje stresne faktore sa unutrašnjim razvojnim programima, a ovo istraživanje identifikovalo je jedan od ključnih mehanizama koji omogućava takvu integraciju.
Studija, objavljena u časopisu Journal of Integrative Plant Biology, pokazuje i da niske temperature aktiviraju hormon citokinin, koji omogućava genima CRF2 i CRF3 da zajednički deluju i prilagode rast korena novim uslovima.
Kina igra na SIGURNO – razvija NOVE sorte soje, pšenice i kukuruza!
Zašto je ovo važno za poljoprivredu?
Prema podacima kompanije Innova Market Insights, gotovo polovina potrošača širom sveta svesna je uticaja klimatskih promena na proizvodnju hrane, naročito kod klimatski osetljivih kultura poput kafe i kakaa. Ovakva saznanja dodatno naglašavaju potrebu za razvojem otpornijih useva.
Nestabilni vremenski uslovi, visoke temperature i obilne padavine već su doveli do rasta cena svežih poljoprivrednih proizvoda, jasno ukazujući na to koliko klimatske promene ugrožavaju bezbednost hrane i lance snabdevanja.
Rezultati ove studije ukazuju na mogućnost razvoja biljaka koje mogu da nastave stabilan rast čak i u hladnim ili nepredvidivim uslovima. Naučnici ističu da bi jačanje CRF2/CRF3 signala ili stabilizacija aktivnosti ARF proteina, putem kontrolisane razgradnje IAA proteina, moglo da obezbedi snažniji razvoj korena u hladnim zemljištima.
Takve sorte mogle bi da doprinesu boljem ranom porastu useva, efikasnijem usvajanju hraniva i održivijoj poljoprivredi, uz smanjenu upotrebu đubriva.
Istraživači navode da ova saznanja otvaraju prostor za razvoj biostimulanata ili sintetičkih molekula koji bi štitili mlade biljke tokom iznenadnih perioda ekstremne hladnoće.
U narednim godinama, identifikovani molekularni mehanizmi mogli bi da posluže kao osnova za precizno oplemenjivanje biljaka i primenu savremenih tehnologija, poput CRISPR-a, u razvoju useva otpornijih na klimatske izazove.
Izvor: Food Ingredients First
Komentari