በሁለት ህትመቶች የዩትሬክት ባዮሎጂስቶች እና አለምአቀፍ ባልደረቦች ተክሎች ሙቀትን ለመለማመድ የሚጠቀሙባቸውን ሂደቶች ይገልጻሉ. ግኝቶቹ ከተሻለ ከፍተኛ የሙቀት መጠን በታች ተክሎች እንዴት በተሻለ ሁኔታ እንደሚሰሩ ግንዛቤዎችን ይሰጣሉ። እንዲሁም የእፅዋትን እድገት ለመቆጣጠር እና የአለም ሙቀት መጨመርን የበለጠ እንዲቋቋሙ የሚያግዝ ድንጋይ ሊሆን ይችላል። ተመራማሪዎቹ ውጤታቸውን በፕላንት ጆርናል እና ኔቸር ኮሙኒኬሽንስ ውስጥ አሳትመዋል።
በበረሃ ውስጥ የዋልታ ድቦች
ገና ብዙ የእጽዋት ዝርያዎች ከፍተኛ ሙቀትን ለመቋቋም መንገዶችን አዘጋጅተዋል. ከዩትሬክት ዩኒቨርሲቲ ጋር ግንኙነት ያለው እና ለሁለቱም ህትመቶች አስተዋጽኦ ያበረከተው ተመራማሪ ማርቲጅን ቫን ዛንቴን "ከእንስሳት በተለየ መልኩ ብዙ ተክሎች ለሙቀት እና ለሌሎች የአካባቢ ሁኔታዎች ምላሽ በመስጠት የሰውነታቸውን ቅርጽ ማስተካከል ይችላሉ" ብለዋል። "እንስሳት ሙሉ ለሙሉ የተለየ ታሪክ ናቸው. በቀላል አነጋገር የዋልታ ድብ በረሃ ውስጥ ብታስቀምጡ አሁንም ወፍራም ፀጉር ካፖርት ያለው የዋልታ ድብ ይመስላል። ነገር ግን አንድ ተክል በሞቃታማ ሁኔታዎች ውስጥ ቢያድግ, የሰውነት ቅርጹን በዚሁ መሰረት ያስተካክላል. በዚህ መንገድ እፅዋቱ በእነዚህ አነስተኛ ምቹ ሁኔታዎች ውስጥ በጥሩ ሁኔታ ለመስራት ይሞክራል።
ከታመቀ እስከ ክፍት የእፅዋት ቅርጽ
ብዙ የእጽዋት ዝርያዎች ከፍተኛ ሙቀትን ለመቋቋም እንዲችሉ የዛፎቻቸውን እና ቅጠሎቻቸውን ቅርጽ ማስተካከል ይችላሉ. በብዙ የእጽዋት ባዮሎጂስቶች ዘንድ እንደ ተወዳጅ ተክል ሞዴል ለሚቆጠሩት ለታል ክሬስ (አራቢዶፕሲስ ታሊያና) ይህ እውነት ነው። በቀዝቃዛ ሁኔታዎች, እነዚህ ተክሎች የታመቁ እና ቅጠሎቻቸው ወደ መሬት ቅርብ ናቸው. የሙቀት መጠኑ ሲጨምር, ይበልጥ ክፍት የሆነ አቀማመጥ ይይዛሉ. ቅጠሎች, ለምሳሌ, ይበልጥ ቀጥ ያሉ ይሆናሉ. ይህ ከፀሐይ የሚመጣውን ቀጥተኛ ጨረር በእጅጉ ይቀንሳል. በተጨማሪም, ቅጠሉ ሾጣጣዎች ይለጠጣሉ, ይህም ብዙ ንፋስ ቅጠሎችን እንዲያልፍ እና ሙቀትን ያስወግዳል.
የሚፈለግ እና የማይፈለግ ዝርጋታ
ገና በሰብል እና (የተቆረጡ) አበቦች, እንዲህ ዓይነቱ መወጠር ብዙውን ጊዜ የማይፈለግ ነው. መለጠጥ የምርት ጥራትን ሊገታ ስለሚችል አብቃዮች እነዚህን ለውጦች መቆጣጠር ይፈልጋሉ። “ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ ሰብሎችን በአየር ንብረት ለውጥ ምክንያት የሚፈጠረውን ከፍተኛ የሙቀት መጠን ለመቋቋም መላመድ ያስፈልጋል። ቫን ዛንቴን እንዳሉት ምርቱን በረዥም ጊዜ ለማቆየት ይህ ያስፈልጋል።
ተክሎችን የበለጠ የአየር ሁኔታን መቋቋም የሚችል ማድረግ
ቫን ዛንቴን “ብዙ የሚለሙ ሰብሎች ለከፍተኛ ሙቀት ጥሩ ምላሽ የመስጠት አቅማቸውን አጥተዋል” ብሏል። "በተለያዩ ሰብሎች ውስጥ፣ አርቢዎች በዋነኝነት የሚያተኩሩት በሌሎች ባህሪያት ላይ ስለሆነ በአዳራሹ እና በመራቢያ ሂደት ውስጥ ጠፍቷል።"
የአየር ንብረት ለውጥ የሙቀት መጠኑ እየጨመረ በመምጣቱ እፅዋትን የበለጠ የአየር ንብረትን የመቋቋም ፍላጎት እየጨመረ መሆኑን ቫን ዛንቴን ተናግሯል። "ይህ ተክሎች ከፍተኛ ሙቀትን እንዴት እንደሚቋቋሙ ማወቅን ይጠይቃል. የተቀበሏቸውን የሙቀት ምልክቶች ወደ የእድገት ማስተካከያ እንዴት ይለውጣሉ? እፅዋቱ ከተሻለ የሙቀት መጠን ጋር የሚላመዱባቸውን ሞለኪውላዊ ዘዴዎችን መመርመር የሰብሎችን አርክቴክቸር በማራባት ለማስተካከል የሚረዱ መሳሪያዎች ይፈቅዳል።
ሞለኪውላዊ ዘዴ በሙቀት አቀማመጥ ላይ ይለዋወጣል
ከፍ ካለ የሙቀት መጠን ጋር የማይላመዱ የTale cress ተክሎች ለአንዳንድ ኬሚካሎች ሲጋለጡ ያንን ችሎታ መልሰው ማግኘት ይችላሉ። ይህ የተገኘው በቫን ዛንተን በሚመራ አለም አቀፍ የምርምር ቡድን ነው። ቡድኑ ከአሁን በኋላ ከከፍተኛ ሙቀት ጋር መላመድ በማይችሉት በታሌ ክረስ ሙታንት ላይ ብዙ ንጥረ ነገሮችን ሞክሯል። በዝቅተኛ የሙቀት መጠንም ቢሆን በወጣት ዕፅዋት ውስጥ ካለው ከፍተኛ ሙቀት ጋር መላመድን 'ማብራት' የሚችል ሞለኪውል አግኝተዋል።
ተመራማሪዎቹ ይህንን ውህድ 'Heatin' ብለው ይጠሩታል. ሞለኪውሉን በኬሚካላዊ መልኩ በማስተካከል እና የትኞቹ ፕሮቲኖች ከማሞቂያ ጋር እንደሚገናኙ በማጥናት ናይትሪላሴስ የተባለ የፕሮቲን ቡድን አግኝተዋል። ተለይቶ የሚታወቀው ንኡስ ቡድን ጎመን እና ተዛማጅ ዝርያዎች, thale cressን ጨምሮ ብቻ እንደሚከሰት ይታወቃል.
ከዕፅዋት ማራቢያ ኩባንያ ጋር ባዮሎጂስቶች በእርግጥ የጎመን ዝርያዎች ለማሞቅ ምላሽ እንደሚሰጡ ደርሰውበታል. በተጨማሪም ኒትሪላሶች ከከፍተኛ ሙቀት ጋር ለመላመድ እንደሚያስፈልግ ተገንዝበዋል, ምናልባትም ታዋቂውን የእድገት ሆርሞን ኦክሲን ለማምረት ስለሚያስችል ሊሆን ይችላል. ተመራማሪዎቹ ይህንን ግኝት በፕላንት ጆርናል ላይ አሳትመዋል።
ለከፍተኛ ሙቀት ማስተካከያ አዲስ መንገድ
የሄቲን ውጤቶች መታተም ዛሬ በተፈጥሮ ኮሙኒኬሽን ውስጥ ከሌላ ህትመት ጋር ይዛመዳል። ያ ምርምር በቤልጂየም በሚገኘው የቪቢቢ ኢንስቲትዩት ሳይንቲስቶች የተመራ ሲሆን ቫን ዛንተንም ተሳትፏል። ቡድኑ እፅዋትን ከሞቃታማ አካባቢ ጋር የሚላመዱበትን መንገድ የሚቆጣጠር ከዚህ ቀደም ያልተገለጸ ፕሮቲን አግኝቷል። ፕሮቲኑ MAP4K4/TOT3 የሚል ስም ተሰጥቶታል፣ TOT ትርጉሙ የሙቀት ዒላማ ማለት ነው።
በሚያስደንቅ ሁኔታ፣ በTOT3 የሚመራው ሂደት ባዮሎጂስቶች እስካሁን ድረስ በእጽዋት ውስጥ ካለው ሙቀት መላመድ ጋር ከተያያዙት ሁሉም ሌሎች የምልክት መንገዶች ነፃ ነው። በተጨማሪም የ TOT3 ማስተካከያዎች በእጽዋት ላይ በሚፈነጥቀው የብርሃን መጠን እና ስብጥር ላይ የተመሰረቱ አይመስሉም.
ቫን ዛንቴን፡- “እፅዋት እድገታቸውን ከብርሃን ስብጥር እና ከከፍተኛ ሙቀት ጋር የሚላመዱበት በሞለኪውላዊ ዘዴዎች ውስጥ ብዙ መደራረብ አለ። በ TOT3 አማካኝነት ተክሉን ከብርሃን ጋር በሚገናኝበት መንገድ ላይ ጣልቃ ሳንገባ በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ እድገትን መቆጣጠር የምንችልበት ምክንያት አሁን አለን ።
ሰፊ መተግበሪያዎች
ቫን ዛንቴን እንዳሉት "ይህን ይበልጥ አስደሳች የሚያደርገው TOT3 በከፍተኛ ሙቀት በሁለቱም በ thale cress እና በስንዴ ውስጥ በእድገት መላመድ ረገድ ተመሳሳይ ሚና ይጫወታል። እነዚህ ሁለት ዝርያዎች በጄኔቲክ ሁኔታ እርስ በርስ ተለያይተዋል. ስለዚህ ያ ለሰፋፊ መተግበሪያዎች ትልቅ አቅም ይሰጣል።
ከእድገት መከላከያዎች ጋር ተለዋጭ
በስተመጨረሻ፣ የ TOT3 ግኝቶች እና የኒትሪላሴስ ሚና በአየር ንብረት ለውጥ ምክንያት የሙቀት መጠኑ ቢጨምርም በቂ ሰብሎችን ማብቀል እንዲቀጥል ይረዳል። ግኝቶቹ በአሁኑ ጊዜ የዕፅዋትን እድገት ለመግታት ከሚጠቀሙት ኬሚካሎች አማራጮችን ለማዘጋጀት እድሎችን ይሰጣሉ። እንደ ምሳሌ, ቫን ዛንቴን የተቆረጡ አበቦችን ይጠቅሳል, ይህም ለሙቀት መለዋወጥ በጣም ኃይለኛ ምላሽ ይሰጣል. በአበቦች ውስጥ, ስለዚህ, ብዙ የእድገት መከላከያዎች እፅዋትን ቆንጆ እና ጥብቅ እንዲሆኑ ለማድረግ ያገለግላሉ.
ቫን ዛንቴን "ለምሳሌ ቱሊፕ በገዙበት ቅጽበት አሁንም ጥሩ አጭር ግንድ አላቸው። ነገር ግን ቤትዎ ውስጥ ከቆዩ ከጥቂት ቀናት በኋላ የአበባ ማስቀመጫው ጠርዝ ላይ ማንጠልጠል ይጀምራሉ። ከፍተኛው የቤት ውስጥ ሙቀት እፅዋቱ እንዲራዘም ያደርጋቸዋል, በመጨረሻም ወደ እከክ እና ወደ ጎንበስ ይመራቸዋል. አዲሱ እውቀት በከፍተኛ ሙቀቶች ውስጥ በትንሹ የተዘረጉ አዳዲስ የአበባ ዓይነቶችን ለመምረጥ አስተዋፅኦ ያደርጋል ብለን ተስፋ እናደርጋለን. በዚህ መንገድ ጎጂ የሆኑ የእድገት መከላከያዎችን መጠቀምን መቀነስ እንችላለን.
ተጨማሪ መረጃ ለማግኘት:
ዩቲች ዩኒቨርሲቲ
www.uu.nl