بعضی گیاهان، با قطع شدن بزرگ‌تر و مصمم‌تر می‌شوند.
یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که « جبران‌کننده‌های بیش از حد» سیستم‌های شیمیایی دفاعی آنها را همانطور که نامیده می‌شوند و همچنین زمانی که اتصالشان قطع می‌شود، تقویت می‌کنند. به گزارش وب سایت Science Daily، هرس ساقه اصلی را از بین می برد و شبیه کاری است که پستانداران چرا هنگام خوردن گیاهان در طبیعت انجام می دهند. این مطالعه که در مجله اکولوژی گزارش شده است، اولین مطالعه ای است که این رابطه را پیدا کرده و آن را در یک مسیر مولکولی متصل ترسیم می کند. محققان می گویند این کشف می تواند منجر به توسعه روش های جدید برای افزایش رشد گیاهان و در عین حال کاهش نیاز به حشره کش ها شود.
مایلز مسا، دانشجوی فارغ التحصیل که با کمک پروفسور پیج، استاد زیست شناسی جانوری در دانشگاه ایلینوی، این مطالعه را رهبری کرد، گفت: «شاید فکر کنید که یک گیاه مواد شیمیایی دفاعی زیادی تولید می کند تا از خوردن آن جلوگیری کند. “آهسته می شود و پس از خوردن انرژی خود را روی رشد مجدد می گذارد، اما هر دوی آنها تمام انرژی محدود خود را دریافت نمی کنند.” اما ما دریافتیم که گیاهانی که این آسیب را جبران می کنند – با تولید مثل موفقیت آمیز پس از آسیب – همچنین مواد شیمیایی بیشتری را در بافت های خود تولید می کنند. محققان می گویند که حدود ۹۰ درصد از گیاهان گلدار سالانه در فرآیندی به نام اندوپیکاسیون مورد استفاده قرار گرفتند – دو برابر شدن تمام مواد ژنتیکی در سلول های آنها بدون تقسیم سلولی. این فرآیند اندازه سلول ها را افزایش می دهد و به گیاهان اجازه می دهد تا به سرعت خود را از آسیب بازسازی کنند.
هر دور از فرآیند اندوپیکاسیون خروجی سلول ها را دو برابر می کند. داشتن دوبرابر تعداد ژن‌های فعال به این معنی است که سلول می‌تواند پروتئین‌های بیشتری را که برای انجام عملکردهای سلولی لازم است آزاد کند. برخی از گیاهان در پاسخ به چرا، ژنوم خود را تکثیر می کنند. به عنوان مثال گلیا قرمز، گیاهی با گل‌های قرمز است که در شمال غربی ایالات متحده می‌روید و گوزن شمالی و گون آن را می‌چرند. پیج واکنش آنها به غذا خوردن را مطالعه می کند. او می گوید: ما شاهد افزایش دو تا سه برابری محصول پس از چرا در همان فصل هستیم. پیج غرامت بالایی را کشف کرد و آن را در سال ۱۹۸۷ گزارش کرد، اما او می گوید تقریباً هیچ یک از همکارانش در زیست شناسی گیاهی آن را باور نکردند. پیج می گوید این ایده که چرا می تواند موفقیت تولیدمثلی را در برخی گیاهان افزایش دهد، غیر منطقی است.
بیش از یک دهه طول کشیده تا این محقق این گفته را بپذیرد. حتی امروزه، تقریباً هیچ کس در زیست شناسی گیاهی زیست شناسی مولکولی جبران را مطالعه نمی کند. این مطالعه جدید بر روی Arabidopsis taliana، یکی از اعضای خانواده خردل که اغلب در تحقیقات استفاده می شود، متمرکز است. پیج و همکارانش اکنون مسیر مولکولی را شناسایی کرده‌اند که باعث افزایش محافظت درونی در این گیاه می‌شود، همراه با یک تنظیم‌کننده مهم مسیر محافظت درونی. مولکولی به نام ILP1. محققان دریافتند که با افزایش بیان ژن ILP1، می توانند اندوپیکاسیون را در گونه های ژنتیکی A افزایش دهند. تالیانا به طور معمول جبران نمی کند. محققان می گویند که این منجر به تولید بذر بیشتر در گیاهان جایگزین و افزایش بیان اجزای دفاعی در بافت های گیاهی شد.
پیج می گوید که این امکان پذیر است زیرا مسیر مولکولی که باعث اندوپیسیشن می شود دو مسیر دیگر را نیز تغذیه می کند: مسیر اکسیداتیو پنتوز فسفات برای متابولیسم اولیه و مسیر شیکمیت که مقاومت شیمیایی گیاه را افزایش می دهد. او می گوید: «یک حلقه بازخورد مثبت وجود دارد. زمانی که تعداد کروموزوم ها را از طریق اندوپیکاسیون افزایش می دهید، بیان ژن هایی را افزایش می دهید که توانایی گیاه را برای تولید ترکیبات دفاعی بیشتر و نوکلئوتیدها برای تولید DNA برای اتصال مجدد افزایش می دهد. پیج می گوید که یافته های جدید می تواند منجر به بهبود عملکرد محصول و کاهش استفاده از آفت کش ها شود. بنیاد ملی علوم از این تحقیق حمایت می کند.
دیدگاه
دیدگاه ها برای این نوشته بسته شده است.