Raziskovalci uporabljajo sinhrotronsko svetlobo, da dobesedno olupijo stene čebulnih celic in tako pomagajo rastlinam, da bolje prenesejo stres, ki ga povzročajo podnebne spremembe in bolezni.
"Vemo, da je bilo v prerijah veliko suše in preživetje ljudi je ogroženo," je povedala Ariana Forand, magistrska študentka na Visoki šoli za kmetijstvo in bioresources na Univerzi v Saskatchewanu (USask). "Neverjetno bi bilo najti modifikacije, ki bi rastlinam omogočile, da se uprejo več stresom."
Forand je vodil projekt, ki je raziskal, kako imata kalcij in bor koristno vlogo pri krepitvi rastlinskih celičnih sten, pomagata zmanjšati dehidracijo, ki je posledica zmrzali in suše, ter povečuje odpornost proti patogeni.
Kot se je izkazalo, je bila popolna rastlina za preizkus teorije čebula.
Ekipa je analizirala vzorce čebule in zbrala podatke na Advanced Photon Source (APS) v Illinoisu, zahvaljujoč partnerstvu objekta s Canadian Light Source (CLS) na Univerzi v Saskatchewanu.
"Ta projekt resnično temelji na delu prejšnjega študenta magisterija USask, Jun Liu, ki je opravil delo proti zmrzovanju," je dejal Forand, "in vemo, da tako v suši kot mrazu rastline izgubljajo vodo na podobne načine."
Čebula je dobra rastlina za uporabo, "ker lahko enostavno odlepite eno plast celic in vidite spremembe v celični steni", kar je ključna rastlinska struktura za zaščito pred stresi različnih vrst.
Edinstvena značilnost te raziskave, katere rezultati so bili objavljeno v reviji Plants, je bilo to, da je obravnaval več stresov hkrati – dehidracijo pri valižanski čebuli in čebuli za kuhanje ter odpornost na patogene pri Arabidopsisu, majhnem cvetočem plevelu, ki izvira iz Afrike.
Po dodajanju kalcija, pomešanega z vodo, čebuli, gojeni v rastlinjakih, je Forand s sinhrotronsko rentgensko mikroskopijo potrdil ne le, da so rastline prevzele kalcij, temveč da se je lokaliziral v celični steni.
Nadaljnje testiranje s suhimi pogoji je pokazalo zmanjšanje izgube vode v tretiranih rastlinah. Podobno je znano, da se bor veže s pektinom v celičnih stenah Arabidopsis, kar krepi njegovo odpornost na vnesene bolezni.
"Iskali smo načine za strukturno okrepitev celičnih sten," je dejal Forand. Potrditev, da kalcij in bor zmanjšujeta vpliv izgube vlage in bolezni, odpira vrata iskanju podobnega učinka pri drugih rastlinah.
Dr. Karen Tanino, profesorica znanosti o rastlinah v USask in Forandova nadzornica, je dejala, da bi lahko v katerem koli letu »en stres prevladoval bolj kot drug – preprosto ne morete zares napovedati, kaj bo. Ta raziskava predstavlja priložnost za zaščito rastlin pred spremembami stresa iz leta v leto."
Tako Forand kot Tanino verjameta, da širitev njunih raziskav predstavlja priložnosti za krepitev odpornosti proti izgubi vlage in boleznim tako pri poljskih pridelkih kot v vrtnarski industriji.
Za več informacij:
Viktorija Šram
Kanadski vir svetlobe
Tel: + 1 306-657-3516
e-naslov: victoria.schramm@lightsource.ca