Климаттың өзгеруі құрғақшылық кезеңдерінің жиі болуына әкеледі деп күтілуде, зерттеушілер өсімдіктердің ұзаққа созылған су стрессіне бейімделуіне көмектесетін жаңалықтарды жасау үшін көбірек жұмыс істеуде.
Бойс Томпсон институты мен Корнелл университетінің зерттеушілері жеміс-жидектегі су стрессіне жауап ретінде ген экспрессиясының өзгерістерінің жан-жақты суретін қамтамасыз ету үшін бірінші зерттеуді аяқтады - қызанақ, Solanum lycopersicum - өсімдік селекционерлеріне жемісті дамытуға көмектесетін гендерді анықтады. құрғақшылық жағдайлары.
желтоқсан айындағы санында жарияланған Өсімдіктер физиологиясы, жұмысты BTI профессорының ассистенті және Корнеллдегі Интегративті өсімдіктер ғылымы мектебінің (SIPS) аға ғылыми қызметкері Кармен Каталаның зерттеу тобы басқарды. Бірлескен зерттеушілер арасында SIPS профессоры Джоселин Роуз және BTI профессорлары Джим Джованнони, Чжанджун Фей және Лукас Мюллер бар, олар сонымен бірге SIPS-тің адъюнкт-профессорлары болып табылады.
«Біз қызанақ жемісіндегі су стрессіне жауап беретін бірқатар гендерді анықтадық», - деді Катала. «Енді біз селекционерлерге құрғақшылық жағдайына бейімделе алатын жемістерді, тек қызанақтарды ғана емес, сонымен қатар жүзімді, алманы және жалпы етті жемістерді дамытуға көмектесетін кандидат гендерін таңдауды бастай аламыз. Бұл осы деректерді ұзақ мерзімді әлеуетті қолдану ».
Зерттеушілер қызанақ жапырақтары мен алты жеміс мүшелеріндегі (перикарп, плацента, септум, колумелла, желе және тұқымдар) екі түрлі уақытта (өсетін және піскен жемістер) және төрт түрлі су стресс жағдайында (жоқ, жұмсақ, аралық және) ген экспрессиясын қарастырды. күшті).
Зерттеушілер жеміс органының тіндерінің әрқайсысы уақыт өте ерекше түрде өзгеретінін анықтады.
«Су стрессінен зардап шеккен экспрессиялық гендердің 1% -дан азы барлық алты жеміс тінінде ортақ болды және зардап шеккен гендердің 50% -дан астамы бір тінге тән болды», - деді Катала.
Физиологиялық бұзылулар мен жемістердің жоғалуын тудыратын құрғақшылықтың жағымсыз әсерлерінен айырмашылығы, құрғақшылықпен байланысты кейбір оң әсерлер бар - кем дегенде жұмсақ құрғақшылықпен.
Мысалы, зерттеушілер су стрессі піскен жемістердегі ликопеннің мөлшерін арттыратынын анықтады. Ликопен - бұл денсаулыққа пайдасы бар антиоксидант. Су стресске ұшыраған жемістерде тәтті қызанақ алуға болатын крахмал биосинтезінің деңгейі де жоғары болды.
Сондай-ақ зерттеушілер қызанақтарды болашақтағы құрғақшылыққа төзімді етіп «үйретуге» болатынын анықтады.
«Біз өңделген өсімдіктердің тұқымын сепкенде, біз күйзеліске ұшыраған қызанақтың көшеттері бақылау қызанақтарындағы көшеттермен салыстырғанда су стрессінен қалпына келтірудің жақсарғанын байқадық», - деді Филипп Николас, Катала зертханасының докторантура ғалымы және қағаздың бірінші авторы.
Николас олардың экспрессиясы жетілген тұқымдардағы су стрессінен туындайтын бірнеше гендерді анықтағанын айтты, бұл өсімдіктердің келесі ұрпағына су стрессіне төзімділік беруде маңызды рөл атқаруы мүмкін.
Зерттеу бірнеше жолмен қиын болды, өйткені зерттеушілер жемістерге қарады. Өсімдіктердің құрғақшылық стресіне реакциясын зерттеудің көпшілігі көшет тамырлары мен жапырақтарын зерттейді, өйткені оларды зерттеу салыстырмалы түрде оңай.
«Көшеттерге стресс қою салыстырмалы түрде оңай, бірақ егер сіз өсімдіктерді тым көп стресстесеңіз, олар гүлдеп, жеміс бермейді», - деді Катала. «Сонымен қатар, сіз жемістерді зерттегіңіз келсе, ересек өсімдіктерді өсіру керек, бұл көбірек уақытты, бөлмені және жалпы ресурстарды қажет етеді».