Tarımsal ürünler sıklıkla zorlu çevre koşullarıyla karşı karşıyadır. Enerjiyi büyüme için kullanmak yerine hastalık, aşırı sıcaklıklar ve tuzlu topraklar gibi faktörler bitkileri strese tepki vermek için enerjiyi kullanmaya zorlar. Bu olguya “büyüme-stres tepkisi değiş tokuşu” adı veriliyor.
Nagoya Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, bir bitkinin kaynaklarını büyümek için mi yoksa stresle başa çıkmak için mi kullandığını düzenleyen, daha önce bilinmeyen bir yol keşfetti. Phys.org portalı. Bu keşif, tarımsal ortamlardaki stres tepkisinin kontrol altına alınmasını ve verimlerin arttırılmasını mümkün kılabilir. Bilim adamları sonuçlarını dergide yayınladılar Bilim.
Japonya'daki Nagoya Üniversitesi Bilim Enstitüsü'nden Profesör Yoshikatsu Matsubayashi ve Doçent Mari Ohnishi liderliğindeki araştırma ekibi, bitki stres tepkilerinde hormonların ve reseptörlerinin rolünü inceledi.
İlgili hormonun henüz tanımlanmadığı üç reseptöre odaklandılar. Küçük çiçekli bir bitki olan Arabidopsis thaliana'yı kullanarak, hormon işlevi gören, bu reseptörlere bağlanan ve stres tepkisini büyümeye (veya tam tersi) çeviren bir PSY ailesi keşfettiler.
Tipik olarak reseptörler ve hormonlar kilitler ve anahtarlar gibi işlev görür; hormon (bu durumda PSY peptidi) biyolojik süreci başlatmak için gereken anahtar görevi görür. Ancak bu çalışmada PSY üretmeyen bitki hücrelerinin yine de aktif bir stres tepkisi vardı. Dolayısıyla bu, stres tepkisini aktive etmek yerine, reseptör "kilitinde" bir PSY "anahtarının" varlığının onu kapalı tuttuğunu ileri sürüyor.
Stres tepkilerinin doğasını test etmek için araştırmacılar, bitkileri aşırı stresli koşullar altında ısı ve tuz kullanarak yetiştirdiler ve ayrıca onlara bakteri bulaştırdılar. PSY reseptörleri eksik olan veya kronik olarak PSY hormonuyla beslenen bitkiler strese yeterince tepki veremedi ve bu da hayatta kalma oranının azalmasına neden oldu. Bilim adamları, strese maruz kalan bitkilerin, yokluğunun stres reaksiyonlarına neden olan PSY salınımını durdurduğu sonucuna varmışlardır.
Bu olguyu açıklamak için araştırmacılar, hasarlı hücrelerin, hasarlı bölgelerin yakınındaki hücre katmanlarındaki PSY hormonlarının konsantrasyonunu azalttığı bir mekanizma önerdiler. Bu PSY eksikliği stres tepkisine neden olur. Daha da önemlisi bu, hasarlı bitkilerin bile neden mesaj gönderebildiğini açıklayabilir.
Hasarlı bitki hücresi, sınırlı kaynaklarını yeni bir sinyal oluşturmak için kullanmak yerine, PSY hormonunun salınımını durdurarak stres tepkisini etkinleştirebilir. Böyle bir mekanizma, stres direncini beraberinde gelen enerji maliyetleriyle dengelemeyi mümkün kılacaktır. Sonuç olarak, bitkiler en stresli çevre koşullarında bile sınırlı kaynaklarını yöneterek büyüyebilirler.
Arabidopsis'te bulunan mekanizmaların çoğu diğer bitkilerde de bulunur. Dolayısıyla bu sonuçlar tüm ürünler için geçerlidir.