Vísindamenn nota synchrotron ljós til að afhýða frumuveggi lauksins bókstaflega til að hjálpa plöntum að standast betur álagið af völdum loftslagsbreytinga og sjúkdóma.
„Við vitum að það hafa verið miklir þurrkar á sléttunum og lífsviðurværi fólks er í óefni,“ sagði Ariana Forand, meistaranemi við Landbúnaðar- og lífauðlindaháskólann við háskólann í Saskatchewan (USask). „Það væri ótrúlegt að finna breytingar sem myndu gera plöntum kleift að standast margs konar álag.
Forand leiddi verkefni sem kannaði hvernig kalsíum og bór gegna gagnlegu hlutverki við að styrkja frumuveggi plantna, hjálpa til við að draga úr ofþornun sem fylgir frosti og þurrka og auka viðnám gegn sýkla.
Það kom í ljós að fullkomin planta til að prófa kenninguna á var laukur.
Liðið greindi lauksýni og safnaði gögnum við Advanced Photon Source (APS) í Illinois, þökk sé samstarfi aðstöðunnar við kanadíska ljósgjafann (CLS) við háskólann í Saskatchewan.
„Þetta verkefni byggir í raun á vinnu fyrri USask meistaranema, Jun Liu, sem vann við froststreitu,“ sagði Forand, „og við vitum að bæði í þurrka og kulda missa plöntur vatn á svipaðan hátt.
Laukur eru góðar plöntur til að nota „vegna þess að þú getur auðveldlega afhýtt eitt lag af frumum og séð breytingar á frumuveggnum,“ plöntuuppbygging lykill til að verjast álagi af ýmsu tagi.
Einstakur eiginleiki þessarar rannsóknar, niðurstöður þeirra voru birt í tímaritinu Plants, var að það horfði á margvísleg álag í einu - ofþornun í velskum laukum og eldunarlauk, og sýklaþol í Arabidopsis, litlu blómstrandi illgresi sem er innfæddur í Afríku.
Eftir að hafa bætt kalsíum blandað með vatni í gróðurhúsaræktaða laukana notaði Forand synchrotron röntgen-smásjárskoðun til að staðfesta ekki aðeins að plönturnar hefðu tekið upp kalkið heldur að það staðnæmdist í frumuveggnum.
Frekari prófanir við þurrar aðstæður sýndu minnkun á vatnstapi í meðhöndluðum plöntum. Á sama hátt er vitað að bór binst pektíni í frumuveggjum Arabidopsis, sem styrkir viðnám þess gegn innfluttum sjúkdómum.
„Við vorum að skoða leiðir til að styrkja frumuveggi,“ sagði Forand. Að staðfesta að kalsíum og bór draga úr áhrifum rakataps og sjúkdóma opnar dyrnar til að leita að svipuðum áhrifum í öðrum plöntum.
Dr. Karen Tanino, USask prófessor í plöntuvísindum og leiðbeinandi Forand, sagði að á hverju ári gæti „ein streita verið algengari en önnur – þú getur bara ekki spáð fyrir um hvað hún verður. Þessar rannsóknir gefa tækifæri til að vernda plöntur gegn streitubreytingum frá ári til árs.
Bæði Forand og Tanino telja að útvíkkun rannsókna sinna feli í sér tækifæri til að styrkja viðnám gegn rakatapi og sjúkdómum í bæði akurræktun og í garðyrkjuiðnaðinum.
Nánari upplýsingar:
Viktoría Schramm
Kanadísk ljósgjafi
Tel: + 1 306-657-3516
Tölvupóstur: victoria.schramm@lightsource.ca