Bimët janë shumë të zgjatura, duke u përkulur për të lejuar hyrjen e dritës së diellit në secilën prej gjetheve të tyre. Pavarësisht se e vëzhguan këtë fenomen për shekuj me radhë, shkencëtarët nuk e kuptojnë plotësisht atë. Tani shkencëtarët në Institutin Salk kanë zbuluar se dy faktorë bimor - proteina PIF7 dhe hormoni i rritjes auxin - janë nxitës që përshpejtojnë rritjen kur bimët janë në hije dhe ekspozohen ndaj temperaturave të larta në të njëjtën kohë. faqen zyrtare të institutit.
Gjetjet, të publikuara në revistën Nature Communications më 29 gusht 2022, do t'i ndihmojnë shkencëtarët të parashikojnë se si bimët do t'i përgjigjen ndryshimeve klimatike dhe do të rrisin rendimentet, pavarësisht nga ngrohja globale që dëmton të korrat.
"Tani për tani, ne po rritim të korrat me një densitet të caktuar, por rezultatet tona tregojnë se do të na duhet ta ulim atë densitet për të optimizuar rritjen e bimëve me ndryshimet klimatike," thotë autori i vjetër Profesor Joanne Chory, drejtor i Institutit Salk Plant Molecular. dhe Laboratori i Biologjisë Qelizore dhe Howard, studiues në Institutin Mjekësor Hughes. "Të kuptuarit e bazës molekulare se si bimët reagojnë ndaj dritës dhe temperaturës do të na lejojë të rregullojmë densitetin e mbjelljes për të prodhuar rendimentet më të mira."
Gjatë mbirjes, fidanët zgjasin shpejt kërcellin e tyre për të depërtuar në tokë dhe për të kapur rrezet e diellit sa më shpejt të jetë e mundur. Normalisht, kërcelli ngadalëson rritjen e tij pas ekspozimit në rrezet e diellit. Por kërcelli mund të zgjatet shpejt përsëri nëse bima konkurron me bimët përreth për rrezet e diellit ose rrit distancën midis tokës së nxehtë dhe gjetheve të bimës në përgjigje të temperaturave në rritje. Ndërsa të dyja kushtet mjedisore - hijezimi dhe temperaturat e larta - stimulojnë rritjen e kërcellit, ato gjithashtu reduktojnë rendimentet.
Në këtë studim, shkencëtarët krahasuan bimët që rriten në hije dhe temperaturat e ngrohta në të njëjtën kohë - kushte që imitojnë dendësi të lartë të mbjelljes dhe ndryshime klimatike. Shkencëtarët përdorën bimën model Arabidopsis thaliana, si dhe domaten dhe një të afërm të ngushtë të duhanit, sepse ishin të interesuar të shihnin nëse të tre llojet e bimëve prekeshin njësoj nga këto kushte mjedisore.
Në të tre llojet, ekipi i studiuesve zbuloi se bimët u rritën jashtëzakonisht të larta kur njëkohësisht u përpoqën të shmangnin hijen e krijuar nga bimët fqinje dhe u ekspozuan ndaj temperaturave më të larta. Në nivel molekular, studiuesit zbuluan se faktori i transkriptimit PIF7, një proteinë që ndihmon në ndezjen dhe fikjen e gjeneve, ndihmoi në rritjen e rritjes. Ata zbuluan gjithashtu se nivelet e auxinës, një hormon i rritjes, u rritën kur të korrat gjetën bimë fqinje, të cilat nxisin rritjen në përgjigje të temperaturave të larta të njëkohshme. Kjo rrugë sinergjike PIF7-auxin i lejoi bimët t'i përgjigjen mjedisit të tyre dhe të përshtaten në kërkim të kushteve më të mira të rritjes.
Një faktor transkriptimi i lidhur, PIF4, stimuloi gjithashtu zgjatjen e kërcellit në temperatura të larta. Megjithatë, me një kombinim të hijes dhe temperaturave të ngritura, ky faktor nuk luajti më një rol të rëndësishëm.
"Ne u befasuam kur zbuluam se PIF4 nuk luan një rol të rëndësishëm sepse studimet e mëparshme kanë treguar rëndësinë e këtij faktori në situata të lidhura me rritjen," thotë autori i parë i studimit Yogev Burko, një studiues në Institutin Salk dhe një profesor i asociuar në Organizata për Kërkime Bujqësore në Institutin e Vullkaneve të Izraelit. “Fakti që PIF7 është shtytësi dominues i rritjes për këtë bimë ishte një surprizë e vërtetë. Me këtë njohuri të re, ne shpresojmë të rregullojmë mirë reagimin e rritjes së kulturave të ndryshme për t'i ndihmuar ato të përshtaten me ndryshimet klimatike.
Studiuesit besojnë se ka një faktor tjetër për t'u zbuluar ende që përforcon efektin e PIF7 dhe auxin. Ata shpresojnë ta eksplorojnë këtë faktor të panjohur në studimet e ardhshme. Laboratori i Berkos do të studiojë gjithashtu se si kjo rrugë mund të optimizohet në të mbjellat.
“Temperaturat globale po rriten, kështu që ne kemi nevojë për kultura ushqimore që mund të rriten në këto kushte të reja”, thotë Chori, bashkë-drejtues i Iniciativës së Përdorimit të Bimëve Salk dhe Kryetarja e Biologjisë së Bimëve, Howard H. dhe Maryam R. Newman. "Ne kemi identifikuar faktorët kryesorë që rregullojnë rritjen e bimëve në temperatura të larta, të cilat do të na ndihmojnë të rritim kultura më produktive për të ushqyer brezat e ardhshëm."