Քանի որ ակնկալվում է, որ կլիմայի փոփոխությունը կհանգեցնի ավելի հաճախակի երաշտի, հետազոտողները ավելի ու ավելի են աշխատում բացահայտումներ անելու վրա, որոնք կարող են օգնել բույսերին հարմարվել երկարատև ջրային սթրեսին:
Բոյս Թոմփսոնի ինստիտուտի և Քորնելի համալսարանի գիտնականներն ավարտել են առաջին ուսումնասիրությունը՝ պտղի մեջ ջրի սթրեսին ի պատասխան գեների արտահայտման փոփոխությունների համապարփակ պատկերացում կազմելու համար՝ լոլիկի, Solanum lycopersicum-ի մեջ՝ բացահայտելով գեները, որոնք կարող են օգնել բուսաբույծներին մշակել մրգեր, որոնք կարող են հաղթահարել: երաշտի պայմանները.
Հրատարակված է դեկտեմբերի համարում Բույսերի ֆիզիոլոգիա, աշխատանքը ղեկավարել է Կարմեն Կատալայի հետազոտական թիմը՝ BTI-ի ասիստենտ և Քորնելի Ինտեգրատիվ բույսերի գիտության դպրոցի (SIPS) ավագ գիտաշխատող: Համագործակցող հետազոտողների թվում են Ջոսելին Ռոուզը՝ SIPS-ի պրոֆեսոր, և BTI պրոֆեսորներ Ջիմ Ջովաննոնին, Ժանգջուն Ֆեյը և Լուկաս Մյուլլերը, ովքեր նաև SIPS-ի օժանդակ պրոֆեսորներ են։
«Մենք հայտնաբերեցինք մի շարք գեներ, որոնք ներգրավված են լոլիկի մրգի ջրային սթրեսի արձագանքման մեջ», - ասաց Կատալան: «Այժմ մենք կարող ենք սկսել ընտրել թեկնածու գեներ, որոնք կարող են օգնել բուծողներին մշակել մրգեր, որոնք կարող են հարմարվել երաշտի պայմաններին, և ոչ միայն լոլիկը, այլ նաև խաղողը, խնձորը և ընդհանրապես մսոտ մրգերը: Դա այս տվյալների երկարաժամկետ պոտենցիալ կիրառումն է»։
Հետազոտողները ուսումնասիրել են լոլիկի տերևների և մրգի վեց օրգանների գեների արտահայտումը (պերիկարպ, պլասենտա, միջնապատ, կոլումելլա, դոնդող և սերմեր) երկու տարբեր ժամանակաշրջաններում (աճող և հասուն պտուղներ) և չորս տարբեր ջրային սթրեսի պայմաններում (ոչ, մեղմ, միջանկյալ և միջանկյալ): ուժեղ):
Հետազոտողները պարզել են, որ մրգային օրգանների յուրաքանչյուր հյուսվածք ժամանակի ընթացքում փոխվել է յուրահատուկ ձևերով:
«Ջրային սթրեսից ազդված արտահայտված գեների 1%-ից պակասը կիսվել է բոլոր վեց մրգային հյուսվածքների մեջ, և ախտահարված գեների ավելի քան 50%-ը հատուկ է մեկ հյուսվածքին», - ասաց Կատալան:
Ի տարբերություն երաշտի բացասական հետևանքների, որոնք առաջացնում են ֆիզիոլոգիական խանգարումներ և պտուղների կորուստ, կան որոշ դրական ազդեցություններ, որոնք կապված են երաշտի հետ՝ առնվազն մեղմ երաշտի հետ:
Օրինակ, գիտնականները պարզել են, որ ջրային սթրեսը մեծացնում է լիկոպենի քանակությունը հասած մրգերում: Լիկոպենը հակաօքսիդանտ է, որն ունի փաստագրված առողջական օգուտներ: Ջրային սթրեսի ենթարկված մրգերն ուներ նաև օսլայի կենսասինթեզի ավելի բարձր մակարդակ, ինչը կարող էր ավելի քաղցր լոլիկ բերել:
Հետազոտողները նաև պարզել են, որ նրանք կարող են «մարզել» լոլիկը, որպեսզի նրանք ավելի դիմացկուն լինեն ապագա ջրային երաշտի նկատմամբ:
«Երբ մենք ցանեցինք մշակված բույսերի սերմերը, մենք պարզեցինք, որ սթրեսային լոլիկի սածիլները ավելի լավ են վերականգնվում ջրային սթրեսից՝ համեմատած հսկիչ լոլիկի սածիլների հետ», - ասում է Կատալայի լաբորատորիայի ասպիրանտ Ֆիլիպ Նիկոլասը և թղթի առաջին հեղինակը:
Նիկոլասն ասաց, որ իրենք հայտնաբերել են մի քանի գեներ, որոնց արտահայտությունը պայմանավորված է հասուն սերմերում ջրային սթրեսով, ինչը կարող է կարևոր դեր խաղալ հաջորդ սերնդի բույսերին ջրային սթրեսի հանդուրժողականություն հաղորդելու գործում:
Հետազոտությունը մի քանի առումներով դժվար էր, քանի որ հետազոտողները փնտրում էին մրգեր: Երաշտի սթրեսին բույսերի արձագանքման ուսումնասիրությունների մեծ մասը ուսումնասիրում է սածիլների արմատները և տերևները, քանի որ դրանք համեմատաբար հեշտ է ուսումնասիրել:
«Սածիլների վրա համեմատաբար հեշտ է լարել, բայց եթե բույսերին չափից շատ եք լարում, նրանք չեն ծաղկի և պտուղ չեն ունենա», - ասաց Կատալան: «Գումարած, երբ ցանկանում եք պտուղ ուսումնասիրել, պետք է աճեցնեք չափահաս բույսեր, ինչը ավելի շատ ժամանակ, տարածք և ընդհանուր ռեսուրսներ է պահանջում»: