Земјоделските култури често се соочуваат со тешки еколошки услови. Наместо да користат енергија за раст, факторите како што се болестите, екстремните температури и солените почви ги принудуваат растенијата да ја користат за да одговорат на стресот. Овој феномен се нарекува „комерцијална реакција на раст-стрес“.
Тим истражувачи од Универзитетот во Нагоја откриле досега непозната патека која регулира дали растението ги користи своите ресурси за да расте или да се справи со стресот. Порталот Phys.org. Ова откритие би можело да овозможи контрола на одговорот на стрес во земјоделските средини, зголемувајќи ги нивните приноси. Научниците ги објавија своите резултати во списанието наука.
Истражувачкиот тим, предводен од професорот Јошикацу Мацубајаши и вонреден професор Мари Ониши од Факултетот за наука на Универзитетот Нагоја во Јапонија, ја проучувал улогата на хормоните и нивните рецептори во реакциите на стресот на растенијата.
Тие се фокусирале на три рецептори за кои соодветниот хормон сè уште не бил идентификуван. Користејќи Arabidopsis thaliana, мало цветно растение, тие открија семејство на PSY кои функционираат како хормон, се врзуваат за овие рецептори и го менуваат одговорот на стресот на раст и обратно.
Типично, рецепторите и хормоните функционираат како брави и клучеви, при што хормонот (во овој случај пептидот PSY) делува како клуч кој е потребен за започнување на биолошкиот процес. Меѓутоа, во оваа студија, растителните клетки кои не продуцирале PSY сепак имале активен одговор на стрес. Затоа, ова сугерира дека наместо да се активира одговорот на стрес, присуството на „клуч“ PSY во „бравата“ на рецепторот го одржува исклучен.
За да ја тестираат природата на реакциите на стрес, истражувачите одгледувале растенија во екстремно стресни услови користејќи топлина, сол, а исто така ги заразиле со бактерии. Растенијата кои беа или дефицитарни со PSY рецептори или хронично снабдени со хормонот PSY не успеаја соодветно да одговорат на стресот, што резултираше со намалено преживување. Научниците заклучија дека растенијата изложени на стрес престануваат да ослободуваат PSY, чие отсуство предизвикува стресни реакции.
За да го објаснат овој феномен, истражувачите предложија механизам во кој оштетените клетки ја намалуваат концентрацијата на PSY хормоните во клеточните слоеви во близина на оштетените области. Овој недостаток на PSY предизвикува одговор на стрес. Поважно, ова може да објасни зошто дури и оштетените растенија можат да испраќаат пораки.
Наместо да ги користи своите ограничени ресурси за да создаде нов сигнал, оштетената растителна клетка може наместо тоа да го запре ослободувањето на хормонот PSY, активирајќи ја реакцијата на стрес. Таквиот механизам ќе овозможи да се балансира отпорноста на стрес со придружните трошоци за енергија. Како резултат на тоа, дури и под најстресните услови на животната средина, растенијата сè уште можат да растат додека управуваат со нивните ограничени ресурси.
Повеќето од механизмите пронајдени во Arabidopsis се наоѓаат и во други растенија. Затоа, овие резултати се применливи за сите култури.