Dina dua publikasi, ahli biologi Utrecht sareng kolega internasional ngajelaskeun prosés anu dianggo ku pepelakan pikeun adaptasi kana kahaneutan. Papanggihan masihan wawasan ngeunaan kumaha pepelakan tiasa dianggo sacara optimal dina suhu luhur suboptimal. Éta ogé tiasa nyayogikeun batu loncatan pikeun ngontrol kamekaran pepelakan sareng ngajantenkeun aranjeunna langkung tahan kana pemanasan global. Panaliti nyebarkeun hasilna dina The Plant Journal and Nature Communications.
Biruang kutub di gurun
Acan loba spésiés tutuwuhan geus ngembangkeun cara pikeun Cope jeung suhu luhur. "Teu kawas sato, loba tutuwuhan bisa adaptasi bentuk awakna dina respon kana kahaneutan sarta faktor lingkungan lianna," nyebutkeun panalungtik Martijn van Zanten, anu gawe bareng jeung Universitas Utrecht sarta nyumbang kana duanana publikasi. "Sato mangrupikeun carita anu béda. Kantun nempatkeun, upami anjeun nempatkeun biruang kutub di gurun, éta bakal tetep siga biruang kutub kalayan jaket bulu anu kandel. Tapi lamun tutuwuhan tumuwuh dina kondisi warmer, éta bakal adaptasi bentuk awakna sasuai. Ku cara kieu, pabrik nyobian tiasa dianggo sacara optimal dina kaayaan anu kirang nguntungkeun ieu.
Tina kompak kana bentuk pepelakan kabuka
Seueur spésiés pepelakan tiasa adaptasi bentuk batang sareng daunna supados langkung tahan kana suhu anu luhur. Ieu ogé bener keur thale cress (Arabidopsis thaliana), dianggap ku loba biologi tutuwuhan salaku model tutuwuhan favorit maranéhanana. Dina kaayaan tiis, pepelakan ieu kompak sareng daunna caket kana taneuh. Nalika suhu naék, aranjeunna nyandak sikep anu langkung kabuka. Daun, contona, janten langkung tegak. Ieu greatly ngurangan radiasi langsung ti panonpoé. Salaku tambahan, gagang daun bakal manteng, ngamungkinkeun langkung seueur angin ngaliwat daun sareng ngaleungitkeun panas.
Manjang anu dipikahoyong sareng teu dihoyongkeun
Tapi dina pepelakan sareng (motong) kembang, manjang sapertos kitu sering teu dihoyongkeun. Para pekebun hoyong ngontrol parobihan ieu sabab manjang tiasa ngahalangan kualitas produk. "Tapi dina waktos anu sami, adaptasi diperyogikeun pikeun ngajantenkeun pepelakan langkung tahan kana suhu anu langkung luhur akibat tina parobahan iklim. Éta diperyogikeun pikeun ngajaga produksi dina jangka panjang, ”saur Van Zanten.
Ngadamel pepelakan langkung toleran iklim
"Seueur pepelakan anu dibudidayakeun kaleungitan kamampuan pikeun ngabales suhu anu langkung luhur," saur Van Zanten. "Dina rupa-rupa pepelakan, éta ngiles salami prosés doméstikasi sareng pembibitan sabab urang sunda utamina museurkeun kana sipat-sipat anu sanés."
Kalayan parobihan iklim anu nyababkeun suhu, Van Zanten nyatakeun yén aya kabutuhan pikeun ngajantenkeun pepelakan langkung toleran iklim. "Ieu ngabutuhkeun pangaweruh ngeunaan kumaha pepelakan tiasa ngatasi suhu anu langkung luhur. Kumaha aranjeunna ngarobih sinyal suhu anu aranjeunna nampi kana adaptasi kamekaran? Panaliti mékanisme molekular dimana pepelakan adaptasi kana suhu suboptimal, ngamungkinkeun alat pikeun nyaluyukeun arsitéktur pepelakan ngaliwatan pembibitan.
Mékanisme molekular ngalihkeun sikep panas
Tutuwuhan cress Thale anu henteu deui adaptasi sareng suhu anu langkung luhur muncul tiasa nampi deui kamampuan éta nalika kakeunaan bahan kimia anu tangtu. Ieu kapanggih ku tim peneliti internasional dipingpin ku Van Zanten. Tim éta nguji sajumlah ageung zat dina mutant cress thale anu henteu deui adaptasi kana suhu anu luhur. Aranjeunna mendakan molekul anu tiasa 'ngahurungkeun' adaptasi kana suhu anu luhur dina pepelakan ngora, bahkan dina suhu anu rendah.
Para panalungtik nyauran sanyawa ieu 'Heatin'. Ku cara kimia ngarobah molekul lajeng diajar protéin mana nu bisa ngabeungkeut pemanasan, maranéhna manggihan grup protéin nu disebut nitrilases. Subgrup anu diidentifikasi dipikanyaho ngan ukur aya dina kol sareng spésiés anu aya hubunganana, kalebet thale cress.
Babarengan sareng perusahaan pembibitan pepelakan, para ahli biologi mendakan yén memang spésiés kol ngabales pemanasan. Éta ogé mendakan yén nitrilase dipikabutuh pikeun adaptasi kana suhu anu luhur, sigana kusabab aranjeunna tiasa ngahasilkeun hormon auksin anu terkenal. Panaliti nyebarkeun penemuan ieu dina The Plant Journal.
Jalur anyar pikeun adaptasi suhu luhur
Publikasi hasil Heatin coincides jeung publikasi sejen, dinten di Nature Communications. Éta panalungtikan dipingpin ku para ilmuwan di lembaga VIB di Bélgia, sareng Van Zanten ogé kalibet. Tim éta mendakan protéin anu henteu dijelaskeun sateuacana anu ngatur cara pepelakan adaptasi ka lingkungan anu langkung haneut. Protéin ieu dingaranan MAP4K4/TOT3, kalawan TOT hartina Target Suhu.
Hebatna, prosés anu didorong ku TOT3 sabagéan ageung bebas tina sadaya jalur sinyal sanés anu sajauh ieu dikaitkeun ku ahli biologi sareng adaptasi kahaneutan dina pepelakan. Salaku tambahan, adaptasi ku TOT3 sigana henteu gumantung kana jumlah sareng komposisi cahaya anu bersinar dina pepelakan.
Van Zanten: "Aya seueur tumpang tindihna dina mékanisme molekular dimana pepelakan adaptasi kamekaran kana komposisi cahaya anu robih sareng suhu anu luhur. Kalayan TOT3, urang ayeuna gaduh faktor anu tiasa ngontrol kamekaran dina suhu anu luhur, tanpa ngaganggu cara pabrik ngurus cahaya.
aplikasi lega
"Anu ngajadikeun eta malah leuwih narik," nyebutkeun Van Zanten, "nyaeta TOT3 muterkeun hiji peran sarupa dina adaptasi tumuwuhna dina suhu luhur duanana cress thale jeung gandum. Dua spésiés ieu sacara genetik rada dipisahkeun tina unggal anu sanés. Janten éta nawiskeun poténsi anu saé pikeun aplikasi anu lega.
Alternatif pikeun inhibitor pertumbuhan
Pamustunganana, panemuan TOT3 sareng peran nitrilases tiasa ngabantosan pikeun neraskeun pepelakan anu cekap, sanaos suhu naék kusabab parobahan iklim. Papanggihan ogé nawiskeun kasempetan pikeun ngembangkeun alternatif pikeun bahan kimia anu ayeuna sering dianggo pikeun ngahambat kamekaran pepelakan. Salaku conto, Van Zanten nyebatkeun kembang potong, anu ngabales pisan kana turunna suhu. Dina florikultura, ku kituna, seueur inhibitor pertumbuhan anu dianggo pikeun ngajaga pepelakan saé sareng kompak.
"Momen anjeun mésér tulip, contona, aranjeunna masih gaduh batang pondok anu saé," saur Van Zanten. "Tapi saatos sababaraha dinten di bumi anjeun, aranjeunna mimiti ngagantung dina ujung vas. Suhu jero ruangan anu langkung luhur nyababkeun pepelakan manteng, antukna nyababkeun aranjeunna leuleus sareng ngabengkokkeun. Urang ngaharepkeun pangaweruh anyar bakal nyumbang kana seleksi variétas kembang anyar nu manjang kirang dina suhu luhur. Ku cara kieu, urang tiasa ngirangan panggunaan inhibitor pertumbuhan anu ngabahayakeun.
Kanggo inpo nu leuwih:
Utrecht Universitas
www.uu.nl