محققان از نور سینکروترون برای جدا کردن دیواره های سلولی پیاز استفاده می کنند تا به گیاهان کمک کنند تا استرس های ناشی از تغییرات آب و هوایی و بیماری ها را بهتر تحمل کنند.
آریانا فوراند، دانشجوی کارشناسی ارشد در کالج کشاورزی و منابع زیستی در دانشگاه ساسکاچوان (ایالات متحده آمریکا) گفت: "ما می دانیم که خشکسالی زیادی در چمنزارها رخ داده است، و معیشت مردم در خط است." "پیدا کردن تغییراتی که به گیاهان اجازه می دهد در برابر تنش های متعدد مقاومت کنند، شگفت انگیز خواهد بود."
فوراند پروژه ای را رهبری کرد که چگونگی نقش مفید کلسیم و بور را در تقویت دیواره های سلولی گیاه، کمک به کاهش کم آبی ناشی از یخ زدگی و خشکسالی و افزایش مقاومت در برابر پاتوژن ها.
همانطور که معلوم شد، گیاه عالی برای آزمایش این نظریه، پیاز بود.
این تیم به لطف همکاری این مرکز با منبع نور کانادایی (CLS) در دانشگاه ساسکاچوان، نمونههای پیاز را تجزیه و تحلیل کردند و دادهها را در منبع فوتون پیشرفته (APS) در ایلینوی جمعآوری کردند.
فوراند گفت: «این پروژه واقعاً بر اساس کار دانشجوی قبلی کارشناسی ارشد USask، جون لیو، که کار استرس انجمادی انجام داد، ساخته شده است، و ما می دانیم که هم در خشکسالی و هم در سرما، گیاهان به روش های مشابهی آب از دست می دهند.»
پیازها گیاهان خوبی برای استفاده هستند «زیرا میتوانید به راحتی یک لایه از سلولها را جدا کنید و تغییرات دیواره سلولی را ببینید»، یک ساختار گیاهی کلیدی برای محافظت در برابر استرسهای مختلف.
ویژگی منحصر به فرد این تحقیق که نتایج آن بود منتشر شده در مجله Plantsاین بود که تنش های متعدد را به طور همزمان بررسی کرد - کم آبی در پیاز ولزی و پیاز پخته، و مقاومت پاتوژن در Arabidopsis، یک علف هرز گلدار کوچک بومی آفریقا.
پس از افزودن کلسیم مخلوط با آب به پیازهای گلخانهای، فوراند از میکروسکوپ اشعه ایکس سنکروترون استفاده کرد تا نه تنها تأیید کند که گیاهان کلسیم را جذب کردهاند، بلکه در دیواره سلولی نیز موضعی شده است.
آزمایشات بیشتر با شرایط خشک کاهش از دست دادن آب در گیاهان تیمار شده را نشان داد. به طور مشابه، بور در دیواره سلولی آرابیدوپسیس با پکتین متصل می شود و مقاومت آن را در برابر بیماری های معرفی شده تقویت می کند.
فوراند گفت: «ما به دنبال راههایی برای تقویت ساختاری دیوارههای سلولی بودیم. تأیید اینکه کلسیم و بور تأثیر از دست دادن رطوبت و بیماری را کاهش می دهند، راه را برای جستجوی تأثیر مشابه در سایر گیاهان باز می کند.
دکتر کارن تانینو، استاد علوم گیاهی USask و ناظر فوراند، گفت که در هر سال، «یک استرس میتواند از دیگری شایعتر باشد – شما نمیتوانید واقعاً آن را پیشبینی کنید. این تحقیق فرصتی برای محافظت از گیاهان در برابر تغییرات تنش از سال به سال ارائه می دهد.
هم فوراند و هم تانینو معتقدند گسترش تحقیقاتشان فرصت هایی برای تقویت مقاومت در برابر از دست دادن رطوبت و بیماری در محصولات زراعی و در صنعت باغبانی فراهم می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر:
ویکتوریا شرام
منبع نور کانادایی
تلفن: + 1 306-657-3516
ایمیل victoria.schramm@lightsource.ca