Istraživači koriste sinkrotronsko svjetlo kako bi doslovno ogulili stanične stijenke luka kako bi pomogli biljkama da bolje podnose stresove uzrokovane klimatskim promjenama i bolestima.
"Znamo da je u prerijama bilo dosta suše i da su sredstva za život ugrožena", rekla je Ariana Forand, studentica magisterija na Fakultetu za poljoprivredu i bioresurse na Sveučilištu Saskatchewan (USask). "Bilo bi nevjerojatno pronaći modifikacije koje bi omogućile biljkama da se odupru višestrukim stresovima."
Forand je vodio projekt koji je istraživao kako kalcij i bor igraju korisnu ulogu u jačanju staničnih stijenki biljaka, pomažući u smanjenju dehidracije koja dolazi sa smrzavanjem i sušom i povećava otpornost na patogeni.
Kako se pokazalo, savršena biljka za testiranje teorije bio je luk.
Tim je analizirao uzorke luka i prikupio podatke u Advanced Photon Source (APS) u Illinoisu, zahvaljujući partnerstvu te ustanove s Canadian Light Source (CLS) na Sveučilištu Saskatchewan.
"Ovaj se projekt doista temelji na radu prethodnog studenta magistra USask-a, Juna Liua, koji je radio na stresu od smrzavanja", rekao je Forand, "i znamo da i u suši iu hladnoći biljke gube vodu na slične načine."
Luk je dobra biljka za korištenje "jer možete lako oguliti jedan sloj stanica i vidjeti promjene na staničnoj stijenci", strukturi biljke koja je ključna za zaštitu od raznih vrsta stresa.
Jedinstvena značajka ovog istraživanja čiji su rezultati bili objavljeno u časopisu Plants, je da je promatrao više stresova odjednom - dehidraciju u velškom luku i luku za kuhanje, i otpornost na patogene u Arabidopsisu, malom cvjetnom korovu porijeklom iz Afrike.
Nakon što je luku uzgojenom u stakleniku dodao kalcij pomiješan s vodom, Forand je upotrijebio sinkrotronsku rendgensku mikroskopiju kako bi potvrdio ne samo da su biljke preuzele kalcij, već i da se on lokalizirao u staničnoj stijenci.
Daljnje testiranje u suhim uvjetima pokazalo je smanjenje gubitka vode u tretiranim biljkama. Slično tome, poznato je da se bor veže s pektinom u stjenkama stanica Arabidopsis, jačajući njegovu otpornost na unesene bolesti.
"Tražili smo načine strukturalnog ojačanja staničnih stijenki", rekao je Forand. Potvrđivanje da kalcij i bor smanjuju utjecaj gubitka vlage i bolesti otvara vrata traženju sličnog učinka kod drugih biljaka.
Dr. Karen Tanino, profesorica biljnih znanosti u USasku i Forandova supervizorica, rekla je da u bilo kojoj godini, “jedan stres može biti rašireniji od drugog – jednostavno ne možete predvidjeti što će biti. Ovo istraživanje predstavlja priliku za zaštitu biljaka od varijacija stresa iz godine u godinu.”
I Forand i Tanino vjeruju da proširenje njihovog istraživanja predstavlja mogućnosti za jačanje otpornosti na gubitak vlage i bolesti u usjevima na poljima iu hortikulturnoj industriji.
Za više informacija:
Victoria Schramm
Kanadski izvor svjetlosti
Tel: + 1 306-657-3516
E-mail: victoria.schramm@lightsource.ca