Biologer ved National University of Singapore har funnet ut hvordan planter hemmer dannelsen av stomata og mikroskopiske porer på overflaten for å begrense vanntap under tørke. Pys.org-portalen.
Stomata, som er tilstede på overflaten av blader, er viktige for gassutveksling mellom planter og atmosfæren. Imidlertid er de også hovedkildene til vanntap når det forlater bladene som vanndamp. Når det er mangel på vann, utfører planter to stomatale reaksjoner for å spare vann: de lukker porene til eksisterende stomata og begrenser dannelsen av nye.
Disse responsene, som formidles av abscisinsyre (ABA), er kritiske for planters tilpasning til tørke og er spesielt viktige for å opprettholde jordbrukseffektiviteten i et klima i endring. Det er imidlertid ikke tidligere studert nøyaktig hvordan ABA hemmer stomatal produksjon.
I den siste utgivelsen Vitenskap Fremskritt Et forskerteam ledet av LAU-lektor On Sun fra Institutt for biologiske vitenskaper ved National University of Singapore rapporterte om mekanismen som ligger til grunn for denne tørkemedierte undertrykkelsen av stomatal utvikling.
Forskerne fant at de store tørkeaktiverte ABA-signalkinasene direkte fosforylerer master stomatal regulator SPEECHLESS (SPCH). Fosforylering refererer til tilsetning av en fosfatgruppe til et molekyl. Denne ABA-induserte fosforyleringen av SPCH-proteinet skjer på to forskjellige steder og forårsaker nedbrytning av SPCH.
Fordi SPCH fremmer stomatal utvikling, fører SPCH-fosforylering til en reduksjon i SPCH-nivåer og stomatantall, og eliminering av disse stedene (prøve S240/271A) resulterte i motsatt respons. Viktigere, forskerne demonstrerte også at planter med endrede SPCH-fosforyleringssteder viste differensiell tørketoleranse.
Disse resultatene viser at en viss "kode" ligger til grunn for en nøkkelrespons fra planter for å spare vann. Ved å manipulere den kunne vi finjustere tørketoleransen til avlingsplanter og bidra til å optimalisere dem for en rekke vekstforhold, fra tradisjonell til urban jordbruk.