Tyrėjai naudoja sinchrotroninę šviesą, kad pažodžiui nuluptų svogūnų ląstelių sieneles, kad padėtų augalams geriau atlaikyti klimato kaitos ir ligų sukeltą įtampą.
„Žinome, kad prerijose buvo daug sausros, o žmonių pragyvenimo šaltinis yra ant ribos“, – sakė Saskačevano universiteto (JAV) Žemės ūkio ir biologinių išteklių koledžo magistrantė Ariana Forand. „Būtų nuostabu rasti modifikacijų, kurios leistų augalams atsispirti įvairiems įtempiams.
Forandas vadovavo projektui, kurio metu buvo tiriama, kaip kalcis ir boras atlieka naudingą vaidmenį stiprinant augalų ląstelių sieneles, padedant sumažinti dehidrataciją, atsirandančią dėl užšalimo ir sausros, ir didinant atsparumą patogenai.
Kaip paaiškėjo, tobulas augalas teorijai patikrinti buvo svogūnai.
Komanda išanalizavo svogūnų mėginius ir rinko duomenis iš Ilinojaus esančio Išplėstinio fotonų šaltinio (APS), nes įstaiga bendradarbiavo su Kanados šviesos šaltiniu (CLS) Saskačevano universitete.
„Šis projektas iš tikrųjų remiasi ankstesnio USask magistrantūros studento Jun Liu darbu, kuris atliko šalčio stresą, – sakė Forandas, – ir mes žinome, kad ir sausros, ir šalčio metu augalai vandens netenka panašiai.
Svogūnai yra tinkami naudoti augalai, nes galite lengvai nulupti vieną ląstelių sluoksnį ir pamatyti ląstelės sienelės pokyčius – tai augalo struktūros raktas, apsaugantis nuo įvairaus pobūdžio streso.
Išskirtinis šio tyrimo bruožas, kurio rezultatai buvo paskelbtas žurnale Plants, buvo tai, kad vienu metu buvo nagrinėjami keli įtempiai – Velso svogūnų ir kepamų svogūnų dehidratacija ir Arabidopsis, mažos žydinčios piktžolės, kilusios iš Afrikos, atsparumas patogenams.
Į šiltnamiuose auginamus svogūnus įpylus kalcio, sumaišyto su vandeniu, Forand panaudojo sinchrotroninę rentgeno mikroskopiją, kad patvirtintų ne tik tai, kad augalai pasisavino kalcį, bet ir jo lokalizaciją ląstelės sienelėje.
Tolesni bandymai sausomis sąlygomis parodė, kad apdorotuose augaluose sumažėjo vandens praradimas. Taip pat žinoma, kad boras jungiasi su pektinu Arabidopsis ląstelių sienelėse, stiprindamas jo atsparumą įvestoms ligoms.
"Mes ieškojome būdų, kaip struktūriškai sustiprinti ląstelių sienas", - sakė Forandas. Patvirtinus, kad kalcis ir boras sumažina drėgmės praradimo ir ligų poveikį, atveria duris ieškoti panašaus poveikio kituose augaluose.
Dr. Karen Tanino, USask augalų mokslų profesorė ir Forando vadovė, sakė, kad kiekvienais metais „vienas stresas gali būti labiau paplitęs nei kitas – tiesiog negali nuspėti, kas tai bus. Šis tyrimas suteikia galimybę apsaugoti augalus nuo streso pokyčių kiekvienais metais.
Tiek Forand, tiek Tanino mano, kad plečiant savo tyrimus atsiras galimybių sustiprinti atsparumą drėgmės praradimui ir ligoms tiek lauko kultūroje, tiek sodininkystės pramonėje.
Daugiau informacijos:
Viktorija Schramm
Kanados šviesos šaltinis
Tel: + 1 306-657-3516
El-pašto adresas: victoria.schramm@lightsource.ca