მეცნიერები გვალვაგადატანილი მცენარის აღდგენის მექანიზმს სწავლობენ

ისრაელის ებრაული უნივერსიტეტისა და ამერიკის სოლკის ინსტიტუტის მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ გვალვის შემდეგ მცენარეები პირველ რიგში იმუნურ სისტემას ააქტიურებენ და მხოლოდ ამის შემდეგ აგრძელებენ ზრდას.

დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ გვალვის შემდეგ მცენარეები ცდილობენ რაც შეიძლება სწრაფად აინაზღაურონ დაკარგული დრო და განაახლონ ზრდა. თუმცა ახალი კვლევა, რომელიც ჟურნალ Nature Communications-ში გამოქვეყნდა, სხვა რეალობაზე მიუთითებს: მცენარისთვის მთავარ პრიორიტეტს ჯერ პათოგენებისგან თავდაცვა წარმოადგენს, ხოლო ზრდა-განვითარებაზე ზრუნა მხოლოდ ამის შემდეგ იწყება.

ბიოლოგებმა შეისწავლეს პატარა ყვავილოვანი მცენარე Arabidopsis thaliana (Thale cress) მოწინავე გენეტიკური მეთოდების გამოყენებით. მეცნიერები გვალვის შემდეგ მცენარეების აღდგენას სიტყვასიტყვით წუთობრივად აკონტროლებდნენ – მორწყვის შემდეგ მე-15 წუთიდან 260-ე წუთამდე. დაკვირვებების ასეთი სიზუსტე გახდა აღმოჩენის საფუძველი, რადგან მცენარეთა მწარმოებლები, როგორც წესი, ცვლილებებს ასეთი სიხშირით არ აღრიცხავენ.

მორწყვის განახლებიდან სულ რაღაც 15 წუთში, არაბიდორისის ფოთლებში ათასობით გენი გააქტიურდა, რამაც ძლიერი იმუნური პასუხი გამოიწვია. მეცნიერებმა ამ ფენომენს „გვალვით გამოწვეული აღდგენა“ უწოდეს. მკვლევარებმა მსგავსი რეაქცია აღმოაჩინეს როგორც ველურ, ასევე კულტივირებულ პომიდვრის ჯიშებში, რაც მიუთითებს, რომ ეს მექანიზმი შეიძლება მილიონობით წლის განმავლობაში ჩამოყალიბდა და გავრცელდა მრავალ მცენარეულ სახეობაში.

რატომ ხდება ასე?
ამ ქცევის მიზეზი მცენარის სტრუქტურის თავისებურებებშია. წყლის მისაღებად ისინი ფოთლების ზედაპირზე მიკროსკოპულ ფორებს ხსნიან, მაგრამ იგივე ფორები მცენარეს დაუცველს ხდის გარე პათოგენების მიმართ. გვალვის დროს ფორები იხურება, მცენარე სტრესის მდგომარეობაში გადადის და ზრდას წყვეტს. როდესაც წყალი ბრუნდება, ფორები სწრაფად იხსნება და მცენარის დაავადები რისკი ძალიან იზრდება.

აღმოჩენა აჩვენებს, რომ მცენარეები არა მხოლოდ გვალვის დროს ცდილობენ გადარჩნენ, არამედ ემზადებიან იმისთვის, რაც მოხდება წყლის დაბრუნების შემდეგ, რომ რაც შეიძლება სწრაფად აინაზღაურონ დანაკარგი.

ეს აღმოჩენა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია გლობალური კლიმატური ცვლილებების პირობებში. იმუნური რეაგირების მექანიზმის უკეთ გააზრება მეცნიერებსა და აგრონომებს საშუალებას მისცემს შექმნან გვალვაგამძლე და დაავადებაგამძლე კულტურები, რაც სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მსოფლიოს სასურსათო უსაფრთხოებისთვის.

წყარო: EastFruit.