1 godzina temu
Naukowcy odkryli mechanizm, który pozwala jęczmieniowi wykształcać mniej pędów bocznych, a jednocześnie lepiej radzić sobie z niedoborem wody. Kluczową rolę odgrywa tu zmiana w genie odpowiadającym za działanie strigolaktonów – hormonów roślinnych regulujących wzrost i reakcje na stres środowiskowy. Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie „Plant and Cell Physiology”.
Strigolaktony – hormon młody, ale obiecujący
Strigolaktony, choć opisane dopiero kilkanaście lat temu, uznawane są za jedną z najbardziej interesujących grup hormonów roślinnych. Jak podkreśla pierwsza autorka publikacji, Magdalena Korek z Uniwersytetu Śląskiego, ich wyjątkowość polega na tym, iż jednocześnie wpływają na architekturę rośliny oraz jej reakcję na warunki środowiska.
Badaczka analizuje ścieżki sygnalizacyjne tych hormonów, identyfikując geny oraz białka regulujące ich aktywność. Szczególną uwagę poświęca dwóm genom: kodującemu receptor strigolaktonów oraz drugiemu – działającemu jako ich represor.
Dwa mutanty, dwa różne fenotypy
Badania prowadzone na jęczmieniu – roślinie modelowej w Zespole Genetyki i Genomiki Funkcjonalnej Roślin – obejmowały dwa mutanty o skrajnie różnych cechach wzrostu. Celem było wyjaśnienie, jakie mechanizmy molekularne decydują o ich rozwoju oraz jak reagują one na stres związany z suszą.
Kompromis rozwojowy: mniejsza biomasa, większa szansa na przetrwanie
Analiza wykazała, iż zmiana w genie represora strigolaktonów prowadzi do powstania „kompromisu rozwojowego”.
Rośliny:
- tworzą mniej pędów bocznych,
- wykazują niższą efektywność fotosyntezy,
- ale jednocześnie są bardziej odporne na suszę.
Jak tłumaczy Korek, mniejsza liczba źdźbeł oznacza mniej tkanek wymagających utrzymania, a ograniczona fotosynteza – mniejsze zapotrzebowanie na wodę. W efekcie roślina ma większe zdolności przetrwania w warunkach długotrwałej suszy.
Nowy kierunek dla hodowli odmian odpornych na klimat
Zdaniem autorki, odkrycie to może otworzyć zupełnie nowe możliwości w hodowli roślin uprawnych przystosowanych do coraz bardziej niestabilnych warunków klimatycznych.
Korek podkreśla jednocześnie, iż powstające w ten sposób rośliny nie są GMO. Mutacje uzyskano metodą chemicznej mutagenezy, dopuszczalną w tradycyjnych programach hodowlanych.
Międzynarodowa kooperacja i wsparcie NCN
Projekt realizowano przy finansowaniu Narodowego Centrum Nauki, we współpracy z naukowcami z czołowych ośrodków badawczych w Niemczech (IPK Gatersleben, Uniwersytet w Düsseldorfie), Australii (La Trobe University) oraz Kanadzie (University of Alberta).
