“اکنون ما می دانیم که چگونه گیاهان از نمک دور می شوند”


برای جلوگیری از نمک در خاک، گیاهان می توانند جهت ریشه خود را تغییر دهند و دور از مناطق شور رشد کنند. محققان دانشگاه کپنهاگ به یافتن آنچه این امکان را می دهد کمک کردند. این کشف درک ما را از نحوه تغییر شکل و جهت رشد گیاهان تغییر می‌دهد و ممکن است به کاهش مشکل جهانی شوری بالای خاک در زمین‌های کشاورزی کمک کند.

پروفسور استفان پرسون از دپارتمان دانشگاه کپنهاگ توضیح می دهد: “جهان به محصولاتی نیاز دارد که مقاومت بهتری در برابر نمک داشته باشند. اگر بخواهیم گیاهانی را توسعه دهیم که تحمل بیشتری به نمک دارند، مهم است که ابتدا مکانیسم های واکنش آنها به نمک را درک کنیم.” علوم گیاهی و محیطی. او ادامه می دهد:

“برای جلوگیری از نمک در خاک، گیاهان می توانند ریشه های خود را دور از مناطق شور رشد دهند. این یک مکانیسم حیاتی است. تا کنون، مشخص نیست که آنها چگونه این کار را انجام می دهند.”

پرسون به همراه گروهی از همکاران تحقیقاتی خارجی دقیقاً آنچه را که در داخل گیاهان در سطح سلولی و مولکولی اتفاق می‌افتد، کشف کرد، زیرا ریشه‌های آنها از نمک دور می‌شوند. نتایج در مجله علمی منتشر شده است سلول رشدی.


نهال در رسانه های بدون نمک و با نمک (اعتبار: بو یو)

هورمون های استرس وارد عمل می شوند
این گروه تحقیقاتی کشف کرده اند که وقتی گیاه غلظت محلی نمک را حس می کند، هورمون استرس ABA (اسید آبسیزیک) در گیاه فعال می شود. این هورمون سپس یک مکانیسم پاسخ را به حرکت در می آورد.

این گیاه دارای یک هورمون استرس است که توسط نمک تحریک می شود. این هورمون باعث سازماندهی مجدد لوله های کوچک مبتنی بر پروتئین در سلول به نام اسکلت سلولی می شود. سپس سازماندهی مجدد باعث می شود تا الیاف سلولزی اطراف سلول های ریشه بازآرایی مشابهی ایجاد کنند و ریشه را وادار می کند. پروفسور پرسون توضیح می دهد که به گونه ای بپیچد که دور از نمک رشد کند.


تصاویر میکروسکوپی ریشه ها (اعتبار: بو یو)

درک چگونگی تغییر شکل گیاهان را تغییر می دهد
نقش اصلی هورمون استرس چیزی است که این کشف را برای محققان شگفت‌انگیز کرده است. تا به حال، اعتقاد بر این بود که هورمون اکسین توانایی گیاه را برای تغییر جهت در پاسخ به تأثیرات مختلف محیطی (معروف به تروپیسم) کنترل می کند.

این که هورمون استرس ABA برای گیاهانی که قادر به سازماندهی مجدد دیواره سلولی خود و تغییر شکل و جهت رشد هستند بسیار مهم است، کاملا جدید است. به نظر می رسد هورمون در توانایی گیاهان برای مقابله با شرایط مختلف با تغییر حرکت بازی می کند.

محققان با جهش یک آمینو اسید در پروتئینی که باعث پیچش ریشه می شود، توانستند پیچش را معکوس کنند تا گیاه نتواند از نمک دور شود.

پرسون معتقد است که مدتی طول می کشد تا دانش جدید در کشاورزی به کار گرفته شود – به ویژه به این دلیل که GMO همچنان در اتحادیه اروپا ممنوع است. با این حال، نتایج ممکن است راه را برای توسعه واریته‌های گیاهی مقاوم‌تر به نمک باز کند.

گیاهان زمانی که نمک را حس می کنند هورمون استرس بیشتری تولید می کنند. تصور اینکه اگر بتوانید واکنش استرس گیاه را با تغییر سایر جنبه های اسکلت سلولی تسریع کنید، احتمالاً می توانید چرخش ریشه آن را سریعتر انجام دهید. پروفسور پرسون می گوید، ما می توانیم گیاهان را با کاهش قرار گرفتن در معرض نمک تقویت کنیم.

برای اطلاعات بیشتر:
دانشگاه کپنهاگ
پروفسور استفان پرسون
[email protected]
www.news.ku.dk



منبع