Ix-xjentisti tal-Università ta’ Kalifornja skoprew dejta ġenetika li se tgħin lill-uċuħ tar-raba’ tal-ikel bħat-tadam u r-ross jgħixu perjodi itwal u aktar intensi ta’ nixfa fuq il-pjaneta tagħna li tisħon.
Matul l-aħħar għaxar snin, it-tim ta 'riċerka fittex li joħloq atlas molekulari tal-għeruq tal-għelejjel, fejn il-pjanti l-ewwel jiskopru l-effetti tan-nixfa u theddid ambjentali ieħor. Meta għamlu hekk, skoprew ġeni li x-xjenzati jistgħu jużaw biex jipproteġu l-pjanti minn dawn l-istress. Ix-xogħol tagħhom, ippubblikat fl-20 ta 'Mejju fil-ġurnal Cell, kiseb grad għoli ta 'fehim tal-funzjonijiet ta' l-għeruq minħabba li għaqqad data ġenetika minn ċelloli differenti ta 'għeruq tat-tadam imkabbra kemm ġewwa kif ukoll barra.
"Spiss, ir-riċerkaturi jagħmlu esperimenti tal-laboratorju u tas-serra, iżda l-bdiewa jkabbru l-affarijiet fil-qasam, u din id-dejta tħares lejn kampjuni tal-qasam ukoll," qalet Neelima Sinha, professur tal-bijoloġija tal-pjanti tal-UC Davis u l-ko-awtur tal-karta. Id-dejta tat informazzjoni dwar ġeni li jgħidu lill-pjanta biex tagħmel tliet affarijiet ewlenin.
Xylem huma reċipjenti vojta, qishom pajpijiet li jittrasportaw l-ilma u n-nutrijenti mill-għeruq sat-triq kollha sal-rimjiet. Mingħajr trasport fil-xylem, l-impjant ma jistax joħloq l-ikel tiegħu stess permezz tal-fotosintesi. "Xylem huma importanti ħafna biex isaħħaħ il-pjanti kontra n-nixfa kif ukoll il-melħ u stress ieħor," qal l-awtur ewlieni tal-istudju Siobhan Brady, professur tal-bijoloġija tal-pjanti f'UC Davis.
Min-naħa tagħhom, mingħajr trasport tal-minerali tal-pjanti fil-xylem, il-bnedmin u annimali oħra jkollhom inqas vitamini u nutrijenti essenzjali għas-sopravivenza tagħna. Minbarra xi plejers tipiċi meħtieġa biex jiffurmaw il-xylem, instabu ġeni ġodda u sorprendenti.
It-tieni sett ewlieni ta 'ġeni huma dawk li jidderieġu saff ta' barra tal-għerq biex jipproduċi lignin u suberina. Suberin hija s-sustanza ewlenija fis-sufra u ddawwar iċ-ċelloli tal-pjanti f'saff oħxon, li żżomm fl-ilma waqt in-nixfa. Uċuħ tar-raba 'bħat-tadam u r-ross għandhom suberina fl-għeruq. Frott tat-tuffieħ għandu suberin madwar iċ-ċelloli ta 'barra tagħhom. Kull fejn iseħħ, jipprevjeni lill-pjanta milli titlef l-ilma. Lignin wkoll tiflaħ ċelluli u jipprovdi appoġġ mekkaniku.
"Suberin u lignin huma forom naturali ta 'protezzjoni min-nixfa, u issa li l-ġeni li jikkodifikaw għalihom f'dan is-saff speċifiku ħafna ta' ċelluli ġew identifikati, dawn il-komposti jistgħu jissaħħu," qalet il-ko-awtur tal-istudju Julia Bailey-Serres, UC Professur Riverside tal-ġenetika. “Ninsab eċċitati li tgħallimna ħafna dwar il-ġeni li jirregolaw dan is-saff tal-barriera tal-umdità. Huwa daqshekk importanti biex tkun tista’ tittejjeb it-tolleranza għan-nixfa għall-uċuħ tar-raba’,” qalet.
Ġeni li jikkodifikaw għal meristem ta 'għeruq ta' pjanta wkoll irriżultaw li huma simili b'mod notevoli bejn it-tadam, ir-ross, u Arabidopsis, pjanta mudell li tixbah il-ħaxix ħażin. Il-meristem huwa l-ponta li qed tikber ta 'kull għerq, u huwa s-sors taċ-ċelloli kollha li jiffurmaw l-għerq.
"Huwa r-reġjun li se jagħmel il-bqija tal-għerq, u jservi bħala n-niċċa taċ-ċelloli staminali tiegħu," qal Bailey-Serres. “Jiddetta l-proprjetajiet tal-għeruq infushom, bħal kemm huma kbar. Li jkollna għarfien dwarha jista’ jgħinna niżviluppaw sistemi ta’ għeruq aħjar.”
Brady spjega li meta l-bdiewa jkunu interessati f’wiċċ tar-raba’ partikolari, jagħżlu pjanti li għandhom karatteristiċi li jistgħu jaraw, bħal frott akbar u aktar attraenti. Ħafna aktar diffiċli huwa li dawk li jrabbu jagħżlu pjanti bi proprjetajiet taħt l-art li ma jistgħux jaraw.
"In-'nofs moħbi' ta 'pjanta, taħt l-art, hija kritika biex dawk li jrabbu jikkunsidraw jekk iridux jikbru pjanta b'suċċess," qal Brady. "Li tkun kapaċi timmodifika l-meristem ta 'l-għeruq ta' pjanta se tgħinna nġibu l-uċuħ tar-raba 'bi proprjetajiet aktar mixtieqa."
Għalkemm dan l-istudju analizza biss tliet pjanti, it-tim jemmen li s-sejbiet jistgħu jiġu applikati b'mod aktar wiesa '. "It-tadam u r-ross huma separati b'aktar minn 125 miljun sena ta 'evoluzzjoni, iżda għadna naraw xebh bejn il-ġeni li jikkontrollaw il-karatteristiċi ewlenin," qal Bailey-Serres. "X'aktarx li dawn ix-xebh jgħoddu wkoll għal uċuħ tar-raba' oħra."