کشف راه‌حلی برای مقاوم‌سازی گیاهان در برابر خشکسالی

تغییرات اقلیمی باعث بدتر شدن خشکسالی‌ها و تهدید محصولات کشاورزی شده است. یکی از راه‌های بالقوه برای حفاظت از محصولات، اسپری کردن ترکیباتی روی آنهاست که باعث می‌شود گیاهان در برابر خشکسالی مقاوم شوند.

به گزارش ایانا از ساینس‌دیلی ، محققان اعلام کردند که درحال حاضر، با شناسایی کلید مکانیسم مولکولی که گیاه را قادر می‌سازد تا از دست دادن آب را به حداقل برساند، یک گام به هدف نزدیک تر شده‌اند.

در مواجه با شرایط خشک، گیاهان می‌توانند یک سپر دفاعی طبیعی داشته باشند. آنها هورمون‌هایی را به نام اسید آبسزیک و یا ABA تولید می‌کنند که به پروتئینی به نام گیرنده PYL متصل است و یک سری از واکنش‌ها در گیاه به‌وجود می‌آورد که در انتها باعث بسته شدن منافذ روی برگ گیاهان می‌شود.

شوکلا، دانشجوی دانشگاه ایلینوی از تیم تحقیقاتی عنوان می‌کند که "این هورمون باعث از دست دادن بسیار کم آب و یا حتی از دست ندادن آب در گیاه می‌شود و به همین روش گیاه می‌تواند منابع آب را برای مدت طولانی‌تری در خود حفظ کند". به گفته وی کلید این راه حل هورمون ABA است. به دلیل پایداری و پیچیدگی مولکول، این هورمون نمی‌تواند مستقیما برای اسپری کردن به کار گرفته شود. محققان امیدوار هستند که بتوانند مولکولی را مانند هورمون ABA بسازند که پایدار بوده و با محیط زیست نیز سازگار باشد، تا کشاورزان بتوانند از آن برای مقاوم سازی محصولات خود در برابر خشکسالی استفاده کنند.

شبیه سازی دینامیک مولکولی، برای اولین بار جزئیات مولکولی را در مورد چگونگی اتصال هورمون ABA با پروتئین گیرنده PYL نشان داد. با این شبیه‌سازی همه مراحل فعالیت هورمون ABA تا بسته شدن منافذ برگ‌های گیاه نشان داده شد و محققان توانسته‌اند دو نوع خاص از گیرنده‌های PYL را در گیاه کوچکی به نام شاهی گوش موشی (A. thaliana) پیدا کنند.

تیم تحقیقاتی معتقد است که نتایج مطالعه نشان می‌دهد که به‌دلیل ساختار گیرنده پروتئین PYL که در بسیاری از گونه‌های گیاهی شبیه است، امکان اجرای این طرح و ساخت ماده شبیه سازی شده امکان‌پذیر است و امیدوار هستند با ادامه مطالعات به هدف برسند./

ترجمه: شهره صدری‌خانلو

L-951130-01