Изследователите използват синхротронна светлина, за да отлепят буквално обратно клетъчните стени на лука, за да помогнат на растенията да издържат по-добре на стреса, причинен от изменението на климата и болестите.
„Знаем, че е имало много суша в прериите и поминъкът на хората е застрашен“, каза Ариана Форанд, магистърска студентка в Колежа по земеделие и биоресурси в Университета на Саскачеван (USask). „Би било невероятно да се намерят модификации, които биха позволили на растенията да устоят на множество стресове.“
Форанд ръководи проект, който изследва как калцият и борът играят полезна роля за укрепване на стените на растителните клетки, като помагат за намаляване на дехидратацията, която идва от замръзване и суша и повишава устойчивостта на патогени.
Както се оказа, идеалното растение за проверка на теорията беше лукът.
Екипът анализира проби от лук и събра данни в Advanced Photon Source (APS) в Илинойс, благодарение на партньорството на съоръжението с Canadian Light Source (CLS) в Университета на Саскачеван.
„Този проект наистина се основава на работата на предишен студент в магистратурата на USask, Джун Лиу, който е работил със замръзване на стреса“, каза Форанд, „и знаем, че както при суша, така и при студ, растенията губят вода по сходни начини.“
Лукът е добри растения за използване, „защото можете лесно да отлепите един слой клетки и да видите промените в клетъчната стена“, което е ключово значение за структурата на растенията за защита срещу стрес от различни видове.
Уникална особеност на това изследване, резултатите от което бяха публикувано в списание Plants, беше, че разглеждаше множество стресове наведнъж – дехидратация при уелски лук и лук за готвене и устойчивост на патогени в Arabidopsis, малък цъфтящ плевел, произхождащ от Африка.
След добавяне на калций, смесен с вода към отглеждания в оранжерия лук, Форанд използва синхротронна рентгенова микроскопия, за да потвърди не само, че растенията са поели калция, но и че той се локализира в клетъчната стена.
По-нататъшните тестове при сухи условия показват намаляване на загубата на вода в третираните растения. По подобен начин е известно, че борът се свързва с пектин в клетъчните стени на Arabidopsis, засилвайки устойчивостта му към въведена болест.
„Търсихме начини за структурно укрепване на клетъчните стени“, каза Форанд. Потвърждаването, че калцият и борът намаляват въздействието на загубата на влага и болестите, отваря вратата за търсене на подобен ефект при други растения.
Д-р Карън Танино, професор по растителни науки в USask и ръководител на Форанд, каза, че през всяка дадена година „един стрес може да бъде по-разпространен от друг – просто не можете да предскажете какъв ще бъде той. Това изследване дава възможност да се предпазят растенията срещу промените в стреса от година на година."
И Форанд, и Танино вярват, че разширяването на техните изследвания предоставя възможности за укрепване на устойчивостта срещу загуба на влага и болести както в полските култури, така и в градинарската индустрия.
За повече информация:
Виктория Шрам
Канадски източник на светлина
Tel: + 1 306-657 3516-
Мейл: victoria.schramm@lightsource.ca