Istraživači koriste sinhrotronsko svjetlo kako bi doslovno ogulili zidove stanica luka kako bi pomogli biljkama da bolje izdrže stres uzrokovan klimatskim promjenama i bolestima.
„Znamo da je u prerijama bilo mnogo suše i da je život ljudi ugrožen“, rekla je Ariana Forand, studentkinja master studija na Koledžu za poljoprivredu i bioresurse na Univerzitetu Saskatchewan (USask). “Bilo bi nevjerovatno pronaći modifikacije koje bi omogućile biljkama da se odupru višestrukim stresovima.”
Forand je vodio projekt koji je istraživao kako kalcij i bor igraju korisnu ulogu u jačanju staničnih zidova biljaka, pomažući u smanjenju dehidracije koja dolazi sa smrzavanjem i sušom i povećavajući otpornost na patogene.
Kako se ispostavilo, savršena biljka za testiranje teorije bio je luk.
Tim je analizirao uzorke luka i prikupio podatke u Advanced Photon Source (APS) u Ilinoisu, zahvaljujući partnerstvu ove ustanove sa kanadskim izvorom svetlosti (CLS) na Univerzitetu u Saskačevanu.
“Ovaj projekat se zaista temelji na radu prethodnog studenta master studija iz USask-a, Jun Liua, koji je radio na stresu od smrzavanja,” rekao je Forand, “a znamo da i u suši i hladnoći, biljke gube vodu na sličan način.”
Luk je dobre biljke za upotrebu „jer možete lako oguliti jedan sloj ćelija i vidjeti promjene na ćelijskom zidu“, što je biljna struktura ključna za zaštitu od stresa različitih vrsta.
Jedinstvena karakteristika ovog istraživanja čiji su rezultati bili objavljeno u časopisu Plants, je da je sagledao višestruke stresove odjednom – dehidraciju kod velškog luka i luka za kuhanje i otpornost na patogene kod Arabidopsis, malog cvjetnog korova porijeklom iz Afrike.
Nakon dodavanja kalcija pomiješanog s vodom luku uzgojenom u stakleniku, Forand je koristio sinhrotronsku rendgensku mikroskopiju da potvrdi ne samo da su biljke preuzele kalcij, već i da se on lokalizirao u ćelijskom zidu.
Dalja ispitivanja sa suvim uslovima pokazala su smanjenje gubitka vode u tretiranim biljkama. Slično, poznato je da se bor vezuje za pektin u ćelijskim zidovima Arabidopsis, jačajući njegovu otpornost na unesene bolesti.
“Tražili smo načine da strukturno ojačamo ćelijske zidove”, rekao je Forand. Potvrđivanje da kalcij i bor smanjuju utjecaj gubitka vlage i bolesti otvara vrata traženju sličnog efekta u drugim biljkama.
Dr. Karen Tanino, profesorica nauka o biljkama u USask-u i Forandov supervizor, rekla je da bi u bilo kojoj godini „jedan stres mogao biti rasprostranjeniji od drugog – jednostavno ne možete predvidjeti šta će biti. Ovo istraživanje predstavlja priliku da se biljke zaštite od varijacija stresa iz godine u godinu.”
I Forand i Tanino vjeruju da proširenje njihovih istraživanja predstavlja mogućnosti za jačanje otpornosti na gubitak vlage i bolesti u ratarskim usjevima iu industriji hortikulture.
Za više informacija:
Victoria Schramm
Kanadski izvor svjetlosti
Tel: + 1 306-657-3516
E-mail: victoria.schramm@lightsource.ca