Исследования Департамента сельскохозяйственных наук и мира природы Университета Жауме I в Кастельоне, Испания, выявили гены цитрусовых, которые биотехнология может улучшить, чтобы противостоять изменению климата. Работа под руководством профессора Висента Арбоны продвигается вперед в понимании сигнального пути растительного гормона, который сделает растения более устойчивыми к стрессу от затопления. Выводы исследования опубликованы в журнале Plant Molecular Biology..
Одним из негативных экологических условий, которые будут ухудшаться с последствиями глобального потепления, является затопление сельскохозяйственных угодий из-за проливных дождей. По этой причине «мы изучили в лаборатории растительный гормон, абсцизовую кислоту или АБК, который играет ключевую роль в регуляции устойчивости растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, и мы обнаружили, что существуют специфические гормональные и молекулярные реакции на стресс, вызванный наводнением. субстрата», - объясняет Арбона, член исследовательской группы по экофизиологии и биотехнологии.
Исследователи UJI идентифицировали гены, связанные с передачей сигналов, опосредованной вышеупомянутым гормоном, и клонировали их, удаляя и изолируя их от растений, чтобы изучить их более глубоко. «Что особенно важно с точки зрения фундаментальных исследований, так это то, что впервые снижение уровня растительного гормона по сравнению с контрольными значениями в ответ на стресс окружающей среды может быть физиологически значимой реакцией - и данные указывают на это. - добавляет Арбона.
Реакция этого растительного гормона на биохимическом уровне кажется контролируемой и специфичной для этого типа стресса, а также специфичной для корней, которые находятся в непосредственном контакте с затопляемой землей. С другой стороны, на молекулярном уровне исследователи обнаружили, что существует специфическая реакция, связанная с уровнем гормонов в тканях, а это означает, что растение может сказать, какой тип стресса оно подвергается, и, следовательно, вызвать наиболее подходящие физиологические реакции. ответы на борьбу с этим.
Апельсиновые деревья с повышенной стрессоустойчивостью
Следующим шагом в этом направлении исследований, которое уже находится в стадии разработки, является изучение того, как на молекулярном уровне различаются клеточные реакции среди корней затопленных растений, когда гормон отсутствует, что позволило бы создать модель ответа, в которой этот сигнальный путь будет играть ключевую роль. «Стоит отметить, - говорит Арбона, - что эта работа проводится с древесными культурами, такими как цитрусовые, с которыми трудно работать в лаборатории, но есть то преимущество, что результаты легко экстраполируются на реальные условия жизни». Кроме того, базовые знания о том, как организован этот сигнальный путь и его ключевая роль в устойчивости растений к затоплению субстрата, являются первым шагом на пути к биотехнологическому производству цитрусовых, более устойчивых к этому типу стресса.
Профессор Висен Арбона работает на кафедре сельскохозяйственных наук и мира природы Университета Жауме I и развивает свои исследования в рамках исследовательской группы по экофизиологии и биотехнологии, которой руководит профессор Аурелио Гомес Каденас. Среди основных направлений исследований этой группы - ответы и механизмы устойчивости цитрусовых и других культур к абиотическим стрессовым ситуациям, таким как засуха, затопление или засоление, и их гормональный контроль. Они также применяют методы биотехнологии, такие как культивирование in vitro, и измеряют метаболические изменения растений в ответ на стресс.