Culturile agricole se confruntă adesea cu condiții de mediu dure. În loc să folosească energia pentru creștere, factori precum bolile, temperaturile extreme și solurile sărate obligă plantele să o folosească pentru a răspunde la stresul rezultat. Acest fenomen este numit „compromisul dintre răspunsul la creștere și stres”.
O echipă de cercetători de la Universitatea Nagoya a descoperit o cale necunoscută anterior pentru a regla dacă o plantă își folosește resursele pentru creștere sau pentru a face față stresului. Portalul Phys.org. Această descoperire ar putea permite controlul răspunsului la stres în condiții agricole, crescând randamentul acestora. Oamenii de știință și-au publicat rezultatele în jurnal Ştiinţă.
Echipa de cercetare, condusă de profesorul Yoshikatsu Matsubayashi și profesor asociat Mari Ohnishi de la Universitatea Nagoya, Școala Absolventă de Științe ale Vieții din Japonia, a studiat rolul hormonilor și al receptorilor lor în răspunsurile plantelor la stres.
Ei s-au concentrat pe trei receptori pentru care hormonul corespunzător nu fusese încă identificat. Folosind Arabidopsis thaliana, o plantă mică cu flori, ei au descoperit familia PSY care funcționează ca un hormon, legându-se de acești receptori și schimbând răspunsul la stres la creștere și invers.
În mod normal, receptorii și hormonii funcționează ca încuietori și chei, hormonul (în acest caz, peptida PSY) acționând ca cheia necesară pentru a începe procesul biologic. Cu toate acestea, în acest studiu, celulele vegetale care nu au produs PSY au avut totuși un răspuns activ la stres. Prin urmare, acest lucru sugerează că, în loc să activeze răspunsul la stres, prezența unei „chei” PSY în „blocarea” receptorului îl ține oprit.
Pentru a testa natura răspunsurilor la stres, cercetătorii au cultivat plante în condiții extrem de stresante folosind căldură, sare și le-au infectat cu bacterii. Plantele care au fost fie cu deficit de receptori PSY, fie care au primit constant hormonul PSY nu au reușit să răspundă în mod adecvat la stres, ceea ce a dus la o supraviețuire redusă. Oamenii de știință au concluzionat că plantele stresate nu mai produc PSY, a cărui absență provoacă răspunsuri la stres.
Pentru a explica acest fenomen, cercetătorii au propus un mecanism prin care celulele deteriorate reduc concentrația de hormoni PSY în straturile celulare adiacente zonelor deteriorate. Această lipsă de PSY declanșează răspunsul la stres. Important este că acest lucru poate explica de ce chiar și plantele deteriorate pot trimite mesaje.
În loc să-și folosească resursele limitate pentru a crea un nou semnal, celula vegetală deteriorată poate opri eliberarea hormonului PSY, activând răspunsul la stres. Un astfel de mecanism ar face posibilă echilibrarea rezistenței la stres cu costurile energetice asociate. Drept urmare, chiar și în cele mai stresante condiții de mediu, plantele pot crește prin gestionarea resurselor limitate.
Cele mai multe dintre mecanismele găsite în Arabidopsis se găsesc și în alte plante. Prin urmare, aceste rezultate sunt aplicabile tuturor culturilor.