Singapur Ulusal Üniversitesi'nden biyologlar, bitkilerin kuraklık sırasında su kaybını sınırlamak için yüzeylerindeki stoma ve mikroskobik gözenek oluşumunu nasıl bastırdığını keşfettiler. Pys.org portalı.
Yaprakların yüzeyinde bulunan stomalar, bitkilerle atmosfer arasındaki gaz alışverişi için önemlidir. Ancak yapraklardan su buharı olarak ayrıldığında su kaybının da ana kaynağıdırlar. Su eksikliği olduğunda bitkiler suyu korumak için iki stoma reaksiyonu gerçekleştirir: mevcut stomaların gözeneklerini kapatır ve yenilerinin oluşumunu sınırlandırırlar.
Absisik asidin (ABA) aracılık ettiği bu reaksiyonlar, bitkinin kuraklığa adaptasyonu için kritik öneme sahiptir ve özellikle değişen bir iklimde tarımsal verimliliğin sürdürülmesi için önemlidir. Ancak ABA'nın stoma üretimini tam olarak nasıl engellediği daha önce araştırılmamıştır.
En son sürümde Bilim Gelişmeler Singapur Ulusal Üniversitesi Biyolojik Bilimler Fakültesi'nden Doçent LAU On Sun liderliğindeki bir araştırma ekibi, kuraklığın aracılık ettiği stoma gelişiminin baskılanmasının altında yatan mekanizmayı bildirdi.
Bilim adamları, kuraklıkla aktive olan başlıca ABA sinyal kinazlarının, ana stoma düzenleyici SPEECHLESS'i (SPCH) doğrudan fosforile ettiğini keşfettiler. Fosforilasyon, bir moleküle bir fosfat grubunun eklenmesini ifade eder. SPCH proteininin bu ABA kaynaklı fosforilasyonu iki farklı bölgede meydana gelir ve SPCH'nin bozulmasına neden olur.
SPCH stoma gelişimini desteklediğinden, SPCH'nin fosforilasyonu SPCH seviyelerinin ve stoma sayısının azalmasıyla sonuçlandı ve bu bölgelerin ortadan kaldırılması (örnek S240/271A) ters tepkiyle sonuçlandı. Daha da önemlisi, araştırmacılar aynı zamanda değiştirilmiş SPCH fosforilasyon bölgelerine sahip bitkilerin farklı kuraklık toleransı sergilediğini de gösterdi.
Bu sonuçlar, bitkilerin su tasarrufuna verdiği temel tepkinin altında belirli bir "kodun" yattığını gösteriyor. Bunu manipüle ederek, mahsul bitkilerinin kuraklık toleransına ince ayar yapabilir ve onları geleneksel tarımdan kentsel tarıma kadar çeşitli yetiştirme koşulları için optimize etmeye yardımcı olabiliriz.