Дослідники використовують синхротронне світло щоб "очистити цибулину" на клітинних стінках

31.03.2022, Служба новин ІАС "Аграрії разом"
Дослідники використовують синхротронне світло щоб "очистити цибулину" на клітинних стінках Рис.1
Фото: із відкритих джерел

Дослідники використовують синхротронне світло, щоб "очистити цибулину" на клітинних стінках, щоб допомогти сільськогосподарським культурам протистояти посусі та хворобам.

«Ми знаємо, що в преріях була сильна посуха, і засоби до існування людей знаходяться під загрозою», — сказала Аріана Форанд, студентка магістратури коледжу сільського господарства та біоресурсів університету Саскачевану (USask). «Було б дивно знайти модифікації, які дозволять рослинам протистояти множинним стресам».

Форанд нещодавно очолив проект, в якому вивчалося, як кальцій і бор відіграють корисну роль у зміцненні клітинних стінок рослин, допомагаючи зменшити зневоднення, що виникає при замерзанні і посухах, і підвищуючи стійкість до патогенів.

Як виявилося, ідеальним рослиною для перевірки теорії була цибуля.

Команда проаналізувала зразки цибулі та зібрала дані в розширеному джерелі фотонів (APS) в Іллінойсі завдяки партнерству об'єкта з канадським джерелом світла (CLS) в університеті Саскачевану.

«Цей проект дійсно заснований на роботі попереднього студента магістратури USask, Цзюня Лю, який займався стресом від заморожування, — сказав Форанд, — і ми знаємо , що як в посуху, так і в холод рослини втрачають воду однаковим чином».

Цибуля є гарною рослиною для використання  "Тому що ви можете легко відокремити один шар клітин і побачити зміни в клітинній стінці", ключовий елемент структури рослини для захисту від різних видів стресу.

Унікальною особливістю цього дослідження, результати якого були опубліковані в журналі «Рослини», було те, що в ньому розглядалося відразу кілька стресів — зневоднення у валлійської та  кулінарної цибулі, а також стійкість до патогенів арабідопсису, невеликого квітучого бур'яну, що росте в Африці.

Після додавання кальцію, змішаного з водою, до цибулі, вирощеної в теплиці, Форанд використовував синхротронну рентгенівську мікроскопію, щоб підтвердити не тільки те, що рослини поглинули кальцій, але і те, що він локалізований в клітинній стінці.

Подальші випробування в сухих умовах показали зниження втрати води обробленими рослинами. Точно так само відомо, що бор зв'язується з пектином в клітинних стінках арабідопсису, посилюючи його стійкість до занесених хвороб.

"Ми шукали способи структурного зміцнення клітинних стінок", - сказав Форанд. Підтвердження того, що кальцій і бор зменшують вплив втрати вологи і хвороб, відкриває двері для пошуку аналогічного ефекту у інших рослин.

Доктор Карен Таніно, професор наук про рослини в США та Науковий керівник Форанда, сказав, що в будь — який конкретний рік «Один стрес може бути більш поширеним, ніж інший-ви просто не можете точно передбачити, яким він буде. Це дослідження дає можливість захистити рослини від змін стресу з року в рік».

І Форанд, і Таніно вважають, що розширення їх досліджень дає можливість посилити стійкість до втрати вологи і хвороб як у польових культур, так і в садівництві.

Таніно, перший дослідник рослин з США, який використовував синхротронні методи в CLS в проекті, який вивчав — за збігом-морозостійкість-цибулі, сказав, що, хоча зміцнення клітинних стінок рослин від різних стресів — це не срібна куля, «це перша лінія оборони».

Також читайте:

Джерело: 
phys.org.
Читайте більше новин з розділів: 
Наука, інновації Наука (Ексклюзив) Усі новини
Дізнавайтесь першими найсвіжіші агрономічні новини України та світу на нашій сторінці в Facebook, Twitter Telegram.

Коментарі та відгуки