Pirmoji šalna paveikia augalus labiausiai
2021-10-08

Londonas. Pirmosios rudens šalnos gali būti pražūtingos augalams, tačiau naujausi moksliniai tyrimai rodo, kas šis gamtos reiškinys yra būtinas, norint pasiruošti žydėjimui pavasarį.

Didžioji dalis supratimo, kaip augalai reaguoja į aplinkos temperatūros pokyčius, įgyta tiriant vernalizaciją – ilgesnį šalčio poveikį, reikalingą pasiruošimui žydėti, kai atšils orai. 

Eksperimentiniai tyrimai, kaip modelį naudojant baltažiedį vairenį (Arabidosis thaliana), atskleidė, jog ilgas šalčio laikotarpis slopina baltymą, vadinamą FLC (angl., Flowering Locus C), kuris atsakingas už žydėjimą. Ilgalaikis šaltis taip pat paveikia kitą molekulę COOLAIR, kuri yra FLC supresorius. Tai reiškia, jog COOLAIR gali prisijungti prie FLC ir paveikti jo aktyvumą. Tačiau trūko žinių, kaip šiuos procesus įtakoja natūralūs temperatūros pokyčiai. 

RVAC 21 09 30

Norėdami tai išsiaiškinti, botanikai genetikai iš John‘o Innes‘o (Džono Ineso) tyrimo centro (Jungtinė Karalystė) naudojo laukines Arabidosis rūšis, paplitusias skirtingose klimato juostose. Jie išmatavo, kaip aktyvuojasi COOLAIR molekulė skirtingose vietovėse: Noridžo apylinkėje rytų Anglijoje, pietinėje ir šiaurinėje (subarktinėje) Švedijos dalyse. 

COOLAIR aktyvumas skyrėsi, priklausomai nuo vietovės, tačiau tyrėjai pastebėjo, jog visiems augalams būdinga panaši savybė. COOLAIR pikas išsivysto tuomet, kai pirmą kartą aplinkos temperatūra nukrenta žemiau vandens užšalimo ribos.

Norėdami patvirtinti šį COOLAIR kiekio padidėjimą po užšalimo, britų mokslininkai atliko eksperimentus kamerose, kuriose kontroliavo sąlygas, ir imitavo temperatūrų pokyčius, būdingus natūraliai gamtai. Jie nustatė, jog COOLAIR ekspresijos lygis pradėjo kilti per valandą nuo užšalimo ir pasiekė aukščiausią lygį per aštuonias valandas. Iš karto po užšalimo šiek tiek sumažėjo FLC kiekis, kas atspindi ryšį tarp dviejų pagrindinių molekulinių komponentų.

Pasak tyrimo autoriaus dr. Yusheng‘o Zhao (Jušengo Džao), tyrimas atskleidė naują augalų temperatūros jutimo aspektą natūraliomis sąlygomis. Pirmasis sezoninis šaltukas yra svarbus veiksnys rudenį, prieš prasidedant žiemai. Pradinė nuo užšalimo priklausanti COOLAIR reakcija yra evoliuciškai išsaugota Arabidosis thaliana funkcija. Ji padeda paaiškinti, kaip augalai jaučia aplinkos signalus, kad pradėtų tildyti pagrindinį žydėjimo faktorių FLC. Tai leidžia augalams sužydėti pavasarį atšilus orams.

Tyrimo bendraautorė prof. Caroline Dean (Kerolaine Dyn) teigia, jog šis mechanizmas suteikia augalams galimybę išjungti FLC molekules. Evoliuciniu požiūriu augalams labai svarbu laiku nuslopinti žydėjimą, norint išgyventi žiemą ir pradėti naują gyvybinį ciklą pavasarį.

Tyrimo išvados, paskelbtos mokslo leidinyje „Genes & Developement“ padeda suprasti, kaip augalai reaguoja į aplinkos signalus ir, galbūt, bus naudingos prognozuojant, kaip kultūriniai pasėliai prisitaikys prie kintančio klimato. 

MŪ inf.

Naujienų prenumerata

Aktualus klausimas
Kaip motyvuojate savo ūkio darbuotojus?
Orai