Teadlased kasutavad sünkrotronvalgust, et sõna otseses mõttes koorida sibula rakuseinad tagasi, et aidata taimedel paremini vastu pidada kliimamuutuste ja haiguste põhjustatud pingetele.
"Me teame, et preeriatel on olnud palju põuda ja inimeste elatis on ohus," ütles Ariana Forand, Saskatchewani ülikooli (USask) põllumajanduse ja bioressursside kolledži magistrant. "Oleks hämmastav leida modifikatsioone, mis võimaldaksid taimedel vastu pidada mitmele stressile."
Forand juhtis projekti, mis uuris, kuidas kaltsium ja boor mängivad kasulikku rolli taimerakkude seinte tugevdamisel, aidates vähendada külmumisest ja põuast tulenevat dehüdratsiooni ning suurendades vastupanuvõimet patogeenid.
Nagu selgus, oli täiuslik taim teooria testimiseks sibul.
Meeskond analüüsis sibulaproove ja kogus andmeid Illinoisi Advanced Photon Source'is (APS) tänu rajatise partnerlusele Saskatchewani ülikooli Kanada valgusallikaga (CLS).
"See projekt tugineb tõesti eelmise USaski magistrandi Jun Liu tööle, kes tegi külma stressiga tööd," ütles Forand, "ja me teame, et nii põua kui ka külma korral kaotavad taimed vett sarnasel viisil."
Sibul on hea taim, „kuna saate hõlpsalt eemaldada üksiku rakukihi ja näha rakuseina muutusi“, mis on taime struktuuri võti mitmesuguste pingete eest kaitsmisel.
Selle uurimistöö ainulaadne omadus, mille tulemused olid avaldati ajakirjas Plants, seisnes selles, et see käsitles korraga mitut stressi – dehüdratsiooni Walesi sibulas ja küpsetatud sibulas ning patogeeniresistentsust Arabidopsises, mis on Aafrikas levinud väike õitsev umbrohi.
Pärast veega segatud kaltsiumi lisamist kasvuhoones kasvatatud sibulatele kasutas Forand sünkrotronröntgenmikroskoopiat, et mitte ainult kinnitada, et taimed on kaltsiumi omastanud, vaid ka selle lokaliseerumist rakuseinas.
Täiendavad testid kuivades tingimustes näitasid töödeldud taimede veekao vähenemist. Samuti on teada, et boor seondub Arabidopsise rakuseintes pektiiniga, tugevdades selle vastupanuvõimet sissetoodud haigustele.
"Otsisime võimalusi rakuseinte struktuurseks tugevdamiseks, " ütles Forand. Kinnitades, et kaltsium ja boor vähendavad niiskuse kadumise ja haiguste mõju, avab ukse sarnase efekti otsimisele teistes taimedes.
USAski taimeteaduste professor ja Forandi juhendaja dr Karen Tanino ütles, et igal aastal võib üks stress olla rohkem levinud kui teine – te lihtsalt ei saa ennustada, mis sellest saab. See uuring annab võimaluse kaitsta taimi stressimuutuste eest aastast aastasse.
Nii Forand kui ka Tanino usuvad, et nende uuringute laiendamine pakub võimalusi tugevdada vastupidavust niiskuse kadu ja haigustele nii põllukultuurides kui ka aiandustööstuses.
Lisateave:
Victoria Schramm
Kanada valgusallikas
Tel: + 1 306-657-3516
E-mail: victoria.schramm@lightsource.ca