Back to top

Az "extrém" növények gyorsabban nőnek a stressz alatt

Ha a környezetük túl száraz, sós vagy hideg, a legtöbb növény takarékoskodni kezd az erőforrásokkal. Kevesebb levelet és gyökeret növesztenek, és víz megtartása végett bezárják pórusaikat. Ha a körülmények nem javulnak, végül elpusztulnak.

Néhány növény, az úgynevezett extremofilek azonban úgy fejlődtek ki, hogy képesek legyenek megbirkózni a zord környezetekkel.

A Schrenkiella parvula, a keresztesvirágúak közé tartozó, szikár, elágazó növény nem csak hogy túlél olyan körülmények között, amelyek a legtöbb növényt megölnék, de még virágzik is bennük. A törökországi Tuz-tó partján nő, ahol a víz sókoncentrációja akár hatszor magasabb is lehet, mint az óceáné.

A törökországi Tuz-tó sótartalmát kevés élőlény képes elviselni
A törökországi Tuz-tó sótartalmát kevés élőlény képes elviselni
Fotó: Pixabay
A Nature Plants című szaklapban nemrégiben megjelent tanulmányukban a Stanford Egyetem kutatói megállapították, hogy a Schrenkiella parvula valójában gyorsabban növekszik ilyen stresszes körülmények között - írja a Phys.org.

"A legtöbb növény stresszhormont termel, amely stop táblaként állítja le a növekedést" - mondta José Dinneny, a Stanford biológus professzora, a tanulmány vezető szerzője. "De ebben az extremofil növényben ez egy zöld lámpa. A növény erre a stresszhormonra válaszul felgyorsítja a növekedését".

Dinneny és kollégái azért tanulmányozzák a Schrenkiella parvulát, hogy jobban megértsék, hogyan birkóznak meg egyes növények a kedvezőtlen körülményekkel. Eredményeik segíthetnek a tudósoknak olyan növények tervezésében, amelyek képesek a rosszabb minőségű talajokban is növekedni és alkalmazkodni az éghajlatváltozás okozta stresszhatásokhoz.

"Az éghajlatváltozás miatt nem várhatjuk azt, hogy a környezet változatlan maradjon" - mondta Ying Sun, a Salk Intézet posztdoktori kutatója, aki a Stanfordon doktorált, és a tanulmány egyik vezető szerzője. "A növényeinknek alkalmazkodniuk kell a gyorsan változó körülményekhez.

Ha megértjük azokat a mechanizmusokat, amelyekkel a növények elviselik a stresszt, akkor segíthetünk nekik abban, hogy hatékonyabban és gyorsabban reagáljanak rá."

Váratlan válasz

Schrenkiella parvula
Schrenkiella parvula
Fotó: José Dinneny
A Schrenkiella parvula a Brassicaceae (káposztafélék) család tagja, amelybe a káposztafélék, a brokkoli, a fehérrépa és más fontos élelmiszernövények tartoznak. Azokon a területeken, ahol az éghajlatváltozás várhatóan növelni fogja az aszályok időtartamát és intenzitását, különösen fontos lenne, ha ezek a növények képesek lennének átvészelni, sőt virágozni az ilyen száraz időszakokban.

Amikor a növények környezete túl száraz, sós vagy hideg lesz - mely körülmények mind vízzel kapcsolatos stresszt okoznak -, egy abszcizinsav (ABA) nevű hormont termelnek. Ez a hormon aktivál bizonyos géneket, lényegében megmondja a növénynek, hogyan reagáljon.

A kutatók megvizsgálták, hogy a Brassicaceae család több tagja, köztük a Schrenkiella parvula hogyan reagál az ABA-ra. Míg a többi növény növekedése lelassult vagy leállt, a Schrenkiella parvula gyökerei jelentősen gyorsabban nőttek.

A Schrenkiella parvula közeli rokonságban áll a vizsgálatban szereplő többi növénnyel, és nagyon hasonló méretű genommal rendelkezik, de az ABA a genetikai kódjának különböző szakaszait aktiválja, így teljesen másként viselkedik.

"A hálózatnak ez az újrakábelezése legalábbis részben megmagyarázza, hogy miért kapjuk ezeket a különböző növekedési válaszokat a stressztűrő fajoknál" - mondta Dinneny.

A jövő növényeinek megtervezése

A Schrenkiella parvula stressztűrésének titkát például a repcébe átültetve a degradált földeket is hasznosítani lehetne
A Schrenkiella parvula stressztűrésének titkát például a repcébe átültetve a degradált földeket is hasznosítani lehetne
Ennek a stresszre adott válasznak a megértése - és annak megismerése, hogy hogyan lehet ezt más fajoknál is megtervezni - nem csak az élelmiszernövényeken segíthet, mondta Dinneny. A Schrenkiella parvula több olyan olajnövény fajjal is rokonságban áll, amelyek potenciálisan alkalmasak arra, hogy fenntartható üzemanyagforrásként vagy más bioüzemanyagként használják őket. Ha ezeket a növényeket sikerülne úgy alakítani, hogy szélsőségesebb környezeti körülmények között is megteremjenek, akkor még több területen vethetnék őket.

"Olyan földeken szeretnénk bioenergia-növényeket termeszteni, amelyek nem alkalmasak élelmiszer-termesztésre - mondjuk egy olyan mezőgazdasági területen, amelynek a talaja leromlott, vagy ahol a nem megfelelő öntözés miatt megnőtt a sótartalom"

- mondta Dinneny. "Ezek a területek mezőgazdasági szempontból kevésbé értékesek, és egyébként felhagynának rajtuk a termesztéssel."

Dinneny és kollégái tovább vizsgálják a stresszorokra adott válaszok hálózatát, amelyek segíthetnek a növényeknek a szélsőséges körülmények közötti túlélésben. Most, hogy már van elképzelésük arról, hogyan tartja fenn a Schrenkiella parvula a növekedését a korlátozott víz és a magas sótartalom mellett, megpróbálják a rokon növényeket úgy alakítani, hogy ugyanerre legyenek képesek az ABA által aktivált gének módosításával.

"Megpróbáljuk megérteni, hogy mi a titkos összetevője ezeknek a növényfajoknak - mi teszi lehetővé, hogy ezekben az egyedi környezetekben növekedjenek, és hogyan használhatjuk ezt a tudást arra, hogy a haszonnövényeinkben specifikus tulajdonságokat alakítsunk ki" - mondta Dinneny.

Forrás: 
phys.org

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

A szabadföldi paradicsom

A paradicsom egyike azon zöldségféléinknek, amelyet az egész tenyészidő alatt sok betegség és kártevő veszélyeztet. Palántanevelés idején a palántadőlés, szabadföldön pedig a különböző baktériumok, a paradicsomvész, az alternáriás és a szeptóriás levélfoltosságok, a vírusok és nem utolsósorban a levéltetvek, a burgonyabogár és a zöld vándorpoloska károsításától kell megóvnunk.

A COVID-hoz hasonló, potenciálisan veszélyes vírust azonosítottak

Oroszországi kis patkósdenevérekből mutatták ki azt a vírust, mely igen hasonló a SARS-CoV-2-höz. Elképzelhető, hogy ez a vírus is képes embereket megfertőzni, és úgy tűnik, az eddigi vakcinák sem nyújtanak védelmet velük szemben.

Hogyan változott a táplálékpiramis az idők során?

Valószínűleg már mindenki számára ismert a táplálkozási piramis fogalma, vagy legalábbis láttunk már élelmiszer-piramist, ami beégett az elménkbe. Nagy valószínűséggel ezt úgy képzeljük el, mint azt az élelmiszer-piramist, amelyet az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma (USDA) 1992-ben hivatalosan elfogadott.

A hőség káros hatásai a kertben

Korábbi cikkünkben a nyári időjárás egyik időnként káros összetevőjéről, a bőséges fényellátásról volt szó. Most elsősorban a nyár közepére jellemző magas hőmérséklet, majd az augusztus második felétől egyre nagyobb valószínűséggel bekövetkező reggeli lehűlésekkel foglalkozunk.

Szárazságtűrő növények a mediterrániumból

Korábbi cikkünkben a vízpartokon, vízközelben élő gyógynövényeket vettük sorra, ám szárazságtűrőből sokkal több van. Ezekkel a fajokkal egy kevésbé intenzíven gondozott, öntözés nélküli kert is benépesíthető, ráadásul díszítőértékük mellett gyógyhatással is rendelkeznek, némelyek pedig fűszerként is hasznosíthatók a konyhában.

Ezt eddig nem tudtuk a háziméh bélflórájáról

Egy új tanulmány rámutat arra, hogy a háziméh mikrobiomja összetettebb, mint ahogy eddig gondoltuk.

Rákkutatásban működik együtt az Állatorvostudományi Egyetem és a Rákvakcina BVM Kft.

Daganatos megbetegedések kezelésére fejlesztett magyar immunterápiás módszerről és lehetséges állatgyógyászati alkalmazásáról írt alá fejlesztési együttműködési megállapodást az Állatorvostudományi Egyetem a Rákvakcina BVM Kft.-vel.

Újdonság a napelemek között

Egy londoni nanotechnológiák kutatásával foglalkozó vállalat, a NextGen Nano, megalkototta azt az átlátszó, organikus fotovoltaikus napelemet, amellyel úgy állítható elő villamos energia az üvegházak tetején, hogy közben a panel nem folyásolja be a növények fényellátottságát és fejlődését.

Megkezdődött a drónos növényvédelmi szolgáltatók támogató ellenőrzési kampánya

Támogató szemlékkel segíti a Nébih a permeteződrónos növényvédelmi szolgáltatók jogszabályoknak megfelelő feladatvégzését. A nemrégiben indult ellenőrzések során a hatóság mindenekelőtt a jogszerűség érdekében elvárt feltételekről tájékoztatja a szolgáltatókat.

A göngyöleg környezetkímélő helye

Közel húsz éve, 2003-ban felismerve, hogy a növényvédő szer csomagolóanyagok szervezett visszagyűjtése már nem odázható el, megalakult a Cseber Nonprofit Kft. A cégnek ma több, mint száz partnere van. Ezek azok a gazdasági társaságok, akik növényvédő szert, vagy csávázott vetőmagot gyártanak, előállítanak, vagy azoknak első importőrei, forgalmazói.