2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Yale-ի հետազոտողները հայտնաբերել են, թե ինչպես են բույսերը հարմարեցնում իրենց աճի օրինաչափությունները՝ հարմարվելու տարբեր լուսավորության միջավայրերին՝ ճանապարհ հարթելով ավելի մեծ, ուժեղ բույսերի զարգացման համար, որոնք ավելի հանդուրժող են վնասատուների և պաթոգենների՝ բակտերիաների և սնկերի նկատմամբ::
«Մեր ուսումնասիրությունը առաջին քայլն է բույսերում այս գործընթացի կենսաքիմիական մեխանիզմը հասկանալու համար», - ասում է Քսինգ-Վանգ Դենգը, դոցենտ և ասպիրանտուրայի տնօրեն Յեյլի մոլեկուլային, բջջային և զարգացման կենսաբանության ամբիոնում:«Կա զարգացման հիմնական անջատիչ, որը բույսերին ասում է, թե ինչ անել տարբեր լուսավորության պայմաններում: Այս անջատիչի բոլոր բաղադրիչները առկա են նաև մարդկանց մոտ, և մեր աշխատանքը կարող է հուշումներ տալ՝ հասկանալու այնպիսի պայմաններ, ինչպիսիք են ձմեռային դեպրեսիան և ռեակտիվ ուշացումը»::
Հրապարակված Nature ամսագրի մայիսի 25-ի համարում, Դենգը և նրա թիմը ցույց տվեցին, որ բույսերն ունեն սեզոնային փոփոխություններին և լուսավորության միջավայրին հարմարվելու բարդ եղանակ: Նրանք տարբեր կերպ են աճում՝ կախված լույսի ուղղությունից, լույս-մութ շրջանից, ինտենսիվությունից և ալիքի երկարությունից-գույնից: «Անպայման չէ, որ դրանք ավելի արագ կամ դանդաղ են աճում», - ասաց Դենը: «Նրանք պարզապես աճում են լավագույն ձևով, որպեսզի հավաքեն արևի լույսը, որը տրամադրվում է նրանց»:
Օգտագործելով Arabidopsis՝ բույսերի հետազոտության համար մոլախոտի նման մոդել, Դենգի թիմը տնկիներ աճեցրեց լույսերի ներքո՝ տարբեր ինտենսիվությամբ և ալիքի երկարությամբ, ինչը հանգեցրեց աճի կտրուկ տարբեր ձևերի: Ավելի բարձր ինտենսիվության լույսի պայմաններում արաբիդոփսիսը աճում էր ավելի կարճ, բայց ավելի ուժեղ և կանաչ:Ավելի մուգ պայմաններում նրանք բարձրանում էին, բայց ավելի բարակ ցողուններով և դեղին տերևներով:
Աճի տարբեր ձևերը պայմանավորված են բույսերի հիմնական հսկիչ սպիտակուցների քայքայմամբ, պարզել է թիմը: Սածիլների բազմաթիվ ֆոտոընկալիչները ընկալում են լուսային ազդանշանները և ուղարկում այդ տեղեկատվությունը երկու սպիտակուցային բաղադրիչներին՝ COP1 և HY5, որոնք այնուհետև կարգավորում են սածիլների զարգացումը: Գործընթացում ներգրավված են մեկ տասնյակից ավելի տարբեր բաղադրիչներ: Դենն ասաց, որ գտածոները առաջին հուշումն են՝ հասկանալու, թե ինչպես է ամբողջ մեխանիզմը աշխատում կենսաքիմիական մակարդակում:
«Մենք գտել ենք բանալին, թե ինչպես բույսը կարող է զգալ իր լույսի միջավայրը և փոփոխել իր զարգացումը ֆոտոսինթեզի օպտիմալացման համար, որը լույսի էներգիան վերածում է քիմիական էներգիայի», - ասաց Դենգը: «Անմիջական կիրառումը կլինի գյուղատնտեսության համար: Ֆերմերները կարող են փոխել մշակաբույսերը, որպեսզի նրանք ծաղկեն ավելի քիչ բարենպաստ լույսի պայմաններում: Այս բացահայտումը կարող է օգտագործվել նաև ջերմոցային բույսերը վաղ գարնանը շատ ավելի ուժեղ և առողջ աճեցնելու համար, երբ լույսն այնքան էլ առատ չէ:«
Դենգի հետազոտական թիմը Յեյլի մոլեկուլային, բջջային և զարգացման կենսաբանության բաժանմունքում ներառում էր Մարկ Տ. Օստերլունդ, բ.գ.թ. ուսանող; Քրիստիան Ս. Հարդկեն, հետդոկտորանտ և Նինգ Վեյ, ասոցիացված գիտաշխատող:
