Cercetătorii folosesc lumina sincrotronului pentru a decoji literalmente pereții celulelor de ceapă pentru a ajuta plantele să reziste mai bine la stresul cauzat de schimbările climatice și de boli.
„Știm că a fost o mulțime de secetă în prerii și că mijloacele de trai ale oamenilor sunt în pericol”, a spus Ariana Forand, studentă la master la Colegiul de Agricultură și Bioresurse de la Universitatea din Saskatchewan (USask). „Ar fi uimitor să găsim modificări care să permită plantelor să reziste la stres multiple.”
Forand a condus un proiect care a explorat modul în care calciul și borul joacă un rol benefic în întărirea pereților celulelor plantelor, ajutând la reducerea deshidratării care vine odată cu înghețul și seceta și creșterea rezistenței la patogenii.
După cum sa dovedit, planta perfectă pentru a testa teoria a fost ceapa.
Echipa a analizat mostre de ceapă și a colectat date la Advanced Photon Source (APS) din Illinois, datorită parteneriatului unității cu Sursa de lumină canadiană (CLS) de la Universitatea din Saskatchewan.
„Acest proiect se bazează într-adevăr pe munca unui student anterior la masterat USask, Jun Liu, care a lucrat cu stresul înghețat”, a spus Forand, „și știm că atât în condiții de secetă, cât și de frig, plantele pierd apă în moduri similare.”
Ceapa este plante bune de folosit „pentru că puteți îndepărta cu ușurință un singur strat de celule și puteți vedea modificările din peretele celular”, o structură a plantei cheie pentru protejarea împotriva stresului de diferite tipuri.
O caracteristică unică a acestei cercetări, ale cărei rezultate au fost publicat în revista Plants, a fost că a analizat mai multe stresuri simultan – deshidratarea la ceapa galeză și ceapa gătită și rezistența la patogeni la Arabidopsis, o buruiană mică înflorită originară din Africa.
După ce a adăugat calciu amestecat cu apă la ceapa cultivată în seră, Forand a folosit microscopia cu raze X cu sincrotron pentru a confirma nu numai că plantele absorbiseră calciul, ci și că acesta s-a localizat în peretele celular.
Testele ulterioare în condiții uscate au arătat o reducere a pierderii de apă în plantele tratate. În mod similar, se știe că borul se leagă de pectina din pereții celulari ai Arabidopsis, întărindu-i rezistența la bolile introduse.
„Am căutat modalități de a consolida structural pereții celulari”, a spus Forand. Confirmarea faptului că calciul și borul reduc impactul pierderii de umiditate și al bolilor deschide ușa căutării unui efect similar în alte plante.
Dr. Karen Tanino, profesor USask de științe a plantelor și supervizorul lui Forand, a spus că într-un anumit an, „un stres ar putea fi mai răspândit decât altul – pur și simplu nu poți prezice cu adevărat ce va fi. Această cercetare prezintă o șansă de a proteja plantele împotriva variațiilor de stres de la an la an.”
Atât Forand, cât și Tanino cred că extinderea cercetărilor lor prezintă oportunități de a întări rezistența la pierderea de umiditate și boli atât în culturile de câmp, cât și în industria horticultură.
Pentru mai multe informații:
Victoria Schramm
Sursă de lumină canadiană
Tel: + 1 306-657-3516
E-mail: victoria.schramm@lightsource.ca