طبق یافتههای جدید منتشر شده در eLife، ویژگیای که تصور میشود گیاهان را به خشکی حساس میکند، در واقع میتواند کلید مقابله بهتر با آن باشد.
گیاهانی که به هورمون آبسیزیک اسید (ABA) مقاوم هستند تا به حال در مقابله با خشکسالی بد شناخته شده اند. با این حال، دانشمندان مؤسسه علوم کارنگی گونههای مقاوم در برابر ABA را کشف کردهاند که بهتر از همسایگان عادی خود در شرایطی که آب کمیاب است رشد میکنند. تحقیقات جدید نشان می دهد که پرورش دهندگان باید آنها را برای ویژگی های "سبز ماندن" بررسی کنند.
پروفسور می گوید: «وقتی پرورش دهندگان به دنبال گیاهانی می گردند که بتوانند در برابر خشکسالی مقاومت کنند، آنهایی را که به ABA مقاوم هستند رد می کنند، اما یافته های ما نشان می دهد که زیر مجموعه ای از گیاهان مقاوم به ABA ممکن است منبع عالی ژرم پلاسم مقاوم به خشکی باشند. کاترین بارتون از مؤسسه علوم کارنگی در کالیفرنیا.
خشكسالي و ABA راهكارهاي متعددي را براي حفظ آب در گياه ايجاد مي كند: منافذ روي برگ بسته مي شود تا از تبخير جلوگيري شود، رشد كند مي شود و برخي از برگ ها زرد مي شوند و از گياه مي ريزند. تحقیقات جدید پروتئینی را به عنوان عاملی که رشد را به تاخیر می اندازد و باعث زرد شدن برگ ها می شود شناسایی می کند. این تیم پروتئین ABA INSENSITIVE GROWTH 1 (ABIG1) را تغییر نام داد تا نقش ناشناخته قبلی آن را در جلوگیری از رشد گیاه منعکس کند.
گیاهان با و بدون پروتئین به مدت 34 روز رشد و آبیاری شدند، اما از روز 35، آب به مدت 17 روز متوقف شد. گیاهان آبیاری نشده بدون پروتئین حیاتی ABIG1 تعداد دوبرابر برگ های سبز خود را حفظ می کنند، می توانند صاف بمانند و سیستم ریشه ای سالم تری داشته باشند. گیاهانی که پروتئین ABIG1 زرد دارند، برگهای خود را از دست میدهند و میریزند.
بارتون و همکارانش فرض می کنند که کاهش مقدار ABIG1 در گیاه آستانه ای را افزایش می دهد که در آن گیاه اقدامات شدید حفظ آب را آغاز می کند.افزایش این آستانه ممکن است یکی از راههای پرورش گیاهانی باشد که در طول دورههای خشکسالی کوتاهمدت سبز و رشد میکنند.
کالیفرنیا بیش از پنج سال در یکی از بدترین خشکسالی های ثبت شده خود قرار گرفته است و تحقیقات اخیر دورنمای صدها سال ماندگاری آن را افزایش می دهد. گرم شدن کره زمین باعث افزایش فراوانی و شدت خشکسالی ها در سایر نقاط نیز می شود. دانشمندان و پرورش دهندگان گیاهان نقش مهمی در کمک به کشاورزان برای سازگاری خواهند داشت. این برای حفظ عرضه غذا، سوخت، پوشاک و دارو ضروری است.
صفات "سبز بمانید" قبلاً در گیاهان زراعی مانند سورگوم و برنج برای حفظ برداشت در شرایط خشکسالی پرورش داده شده است. گیاهانی که برگهای خود را حفظ میکنند، میتوانند به تغذیه از محیط برای قسمتهایی از گیاهانی که ما برداشت میکنیم، به عنوان مثال برای دانههایی که برای غذا استفاده میکنیم، ادامه دهند. در حال حاضر، مشخص نیست که چه مولکول هایی زیربنای این ژرم پلاسم سبز باقی مانده است. کار بارتون و همکاران نشان می دهد که ABIG1 ممکن است بخشی از پاسخ باشد.
"توانایی گیاهانی که مورد مطالعه قرار دادیم برای سبز ماندن طولانیتر و حفظ ساقههای عمودی حتی زمانی که آنها را بیش از دو هفته از آب محروم کردهایم، یک کشف هیجانانگیز است که میتواند منجر به گونههای گیاهی مقاومتر به خشکی شود. بارتون می گوید.
او و تیمش در حال انجام آزمایشاتی هستند تا ببینند آیا کاهش مقدار همولوگ ABIG1 در ذرت، سومین محصول مهم غلات جهان، باعث تولید گیاهان مشابه "سبز ماندن" می شود یا خیر.