Ez segít a növényeknek túlélni az éghajlatváltozás okozta növekvő stresszt

A UC Riverside tudósai által a Science Advances című folyóiratban nemrég megjelentetett, korszakalkotó tanulmányban arról számolnak be, hogyan szabályozzák a növények a szalicilsav termelését.

A kutatók az Arabidopsis nevű modellnövényt vizsgálták, de remélik, hogy az e növény sejtjeiben a stresszre adott válaszreakciókról szerzett ismereteiket számos más növényfajtára, köztük az élelmiszernek termesztett növényekre is alkalmazni tudják, írja a Phys.

„Szeretnénk, ha a megszerzett ismereteket a növények ellenálló képességének javítására tudnánk használni. Ez létfontosságú lesz az élelmiszerellátás szempontjából az egyre forróbb, fényesebb világunkban”

– mondta Jin-Zheng Wang, az UCR növénygenetikusa, az új tanulmány társszerzője.

A környezeti stressz hatására minden élő szervezetben reaktív oxigénfajok vagy ROS-ok képződnek. Naptej nélkül egy napsütéses napon az emberi bőr ROS-t termel, ami szeplőket és égési sérüléseket okoz. A növényekben a ROS magas szintje halálos.

Mint sok más anyag esetében, a méreg a mennyiségben rejlik. Alacsony szinten a ROS-nak fontos funkciója van a növényi sejtekben.

„Nem halálos szinteken a ROS olyan, mint egy vészhívás, amely lehetővé teszi a védőhormonok, például a szalicilsav termelését. A ROS egy kétélű kard”

– fogalmazott Wang.

A kutatócsoport felfedezte, hogy a hőség, a csillapíthatatlan napsütés vagy a szárazság hatására a növényi sejtek cukorképző apparátusa egy MEcPP néven ismert kezdeti riasztási molekulát hoz létre.

A kutatók a továbbiakban többet szeretnének megtudni a MEcPP-ről, amely olyan szervezetekben is termelődik, mint a baktériumok és a malária paraziták. A MEcPP felhalmozódása a növényekben szalicilsav termelését váltja ki, ami viszont a sejtekben védőhatások láncolatát indítja el.

„Olyan, mintha a növények fájdalomcsillapítót használnának a fájdalmakra, akárcsak mi”

– magyarázta Wilhelmina van de Ven, az UCR növénybiológusa és a tanulmány első szerzője.

A sav védi a növények kloroplasztiszait, amelyekben a fotoszintézis zajlik, vagyis az a folyamat, amelynek során a fényt felhasználva a vizet és a szén-dioxidot cukorrá alakítják át energiahordozóvá.

„Mivel a szalicilsav segít a növényeknek ellenállni az éghajlatváltozással egyre gyakoribbá váló stresszhatásoknak, a növények termelőképességének növelése előrelépést jelent az éghajlatváltozás mindennapi életre gyakorolt hatásainak leküzdésében. Ezek a hatások túlmutatnak az élelmiszereinken. A növények a szén-dioxid megkötésével tisztítják a levegőt, árnyékot adnak, és számos állatnak biztosítanak élőhelyet. A túlélésük fokozásának előnyei exponenciálisak”

– fogalmazott Katayoon Dehesh, a tanulmány vezető szerzője és a UCR molekuláris biokémia elismert professzora.

Nyitókép: Unsplash