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 kökényszilva titkai

A Prunus nemzetség tagjait sokféleképp hasznosítjuk, de nehéz eligazodni köztük, mert a fajokon belül is nagy a változatosság. A kökényszilva is lehet kék vagy sárga, gömbölyded vagy tojás alakú, és így tovább. Termesztett és tájfajtákat ismerünk belőle szerte Európában.

Sok haláleset elkerülhető lenne

Egy új tanulmány szerint évente több millió ember haláláért lehet felelős a túl kevés gyümölcs- és zöldségfogyasztás. A kutatók szerint hétből egy szív- és érrendszeri betegségben elhunyt ember halálát a túl kevés gyümölcsfogyasztás okozza, míg tizenkettőből egy ember a túl kevés zöldségfogyasztása miatt hal meg idő előtt.

Áfonyafarm a napelem alatt

Az USA legészakibb tagállamában, Maine területén termő vadáfonyát nem lehet magról vetni, az alacsonyra növő bokrok különleges ápolást igényelnek, az apró, édes bogyókat pedig csak a környéken értékesíthetik, mert túl sérülékenyek ahhoz, hogy a hosszú szállítást kibírják.

Évelőt a balkonládába!

A Dobay Kertészetben minden szeptemberben megtartott fajtabemutatók elévülhetetlen érdeme, hogy a kertészek közvetlenül a sok évtizedes tapasztalattal rendelkező szakemberektől kaphatnak választ termesztési és növényvédelmi kérdéseikre. Emellett a következő szezonra rendelhető fajtaújdonságokat is áttekintik a nagy múltú szaporítóanyag-termesztő üzemben.

Élelem a belek számára: az emberi mikrobák növényi cukrokkal táplálkoznak

Egy új kutatás szerint a bélrendszerünkben élő baktériumok számára táplálékforrásként szolgál egy olyan szénhidrát, amely általában növényi fehérjékhez kötődik.

A szőlő nyári növényvédelme

A lisztharmat kórokozója a meleg nyári hónapokban tetemes károkat képes okozni, ilyenkor a betegség robbanásszerűen terjed, 25-28 °C-os hőmérsékleti optimum esetén a lappangási ideje (a fertőzéstől az első érzékelhető tünetek megjelenéséig tartó időszak) csak 5 nap. Nyáron a fertőzés következtében a levelek felszínén és fonákján lisztszerű bevonat keletkezik, amely később megbarnul.

Kezdhetők az őszi lemosópermetezések – növényvédelmi előrejelzés 39. hét

Érnek a gyümölcsök és a szőlő, így a betegségek elleni kémiai védekezésre már alig van lehetőség, pedig a több csapadék miatt erősen terjed néhány kórokozó. Az őszi lemosópermetezés 50%-os levélhullás elérésekor kezdhető. Ügyeljünk a poloskákra is, már keresik a telelőhelyet.

Az egészséges öregedés újradefiniálása élelmiszerekkel

Dr. Catherine Kwik-Uribe, a Mars Edge tudományos kutatásért felelős alelnöke összefoglalta a világ népességének elöregedésével foglalkozó mélyreható tanulmány kezdeti megállapításait; kiemelve a legfontosabb tudnivalókat az étrendünkben található bioaktív anyagok egészségügyi előnyeiről.

Sivatagból farm a napelemek árnyékában

Kína legnagyobb gojibogyó farmja a Góbi-sivatag szélén található. A létrejöttét az árnyékolást biztosító gigantikus napelempark tette lehetővé, ami egy informatikai vállalat beruházásaként valósult meg, 2000 hektáros területen.

Íriszgyűjtemény Tápiószelén

Korábbi cikkünkben mutattuk be a Nemzeti Biodiverzitás és Génmegőrzési Központ (NBGK) tevékenységét. Tápiószelén sokféle haszonnövényt és vad fajokat tartanak fönn, az egyik legújabb gyűjtemény íriszfajtákat vonultat föl.