Oamenii de știință au rezolvat un mister de 79 de ani, descoperind cum plantele variază răspunsul lor la stresul determinat de căldură, în funcție de ora din zi. Această înțelegere ar putea contribui la cultivarea culturilor comerciale capabile să producă randamente mai mari în zonele cu climă mai caldă, în contextul schimbărilor climatice.
Stresul la căldură reprezintă o problemă majoră în agricultură și poate reduce în mod semnificativ randamentul culturilor. Chiar și creșterile mici ale temperaturii pot afecta dezvoltarea plantelor.
Înțelegerea modului în care plantele răspund la stresul termic este esențială pentru dezvoltarea culturilor care pot rezista la creșterea temperaturilor medii și a undelor de căldură mai frecvente în contextul schimbărilor climatice. Ca rezultat, mulți oameni lucrează de mulți ani pentru a încerca să înțeleagă modul în care plantele simt temperatura și apoi modul în care plantele utilizează aceste informații pentru a activa căi chimice pentru a se proteja, printre altele, prin fabricarea proteinelor protectoare de protecție termică (HSP).
Din 1939 se știe că răspunsul plantelor la stresul determinat de căldură fluctuează între zi și noapte – dacă aplicați stres termic unei plante în timpul zilei, este mult mai probabil să supraviețuiască decât dacă aplicați același stres termic pe timp de noapte. Ciclul zilnic de rezistență la căldură al plantelor este o strategie care protejează plantele din cele mai fierbinți părți ale zilei și care împiedică pierderea energiei, generând proteine de șoc termic noaptea când este mai rece.
Studii ulterioare au confirmat că rezistența la căldură este declanșată în plante când sunt expuse la lumină. Ele pierd această proprietate de rezistență la căldură în întuneric și vor recâștiga protecția numai când sunt expuse la lumină din nou.
Semnalarea cloroplastică indusă de lumină declanșează răspunsul la stresul termic
Dr. Patrick Dickinson, care este acum colaborator pe partea de cercetare la Universitatea Cambridge din cadrul Departamentului de Științe al Plantelor, a descoperit că un număr de gene despre care se știe că sunt implicate în formarea cloroplastelor au avut de asemenea un mare efect asupra răspunsului plantei la temperaturi ridicate. Punerea laolaltă a acestor două bucăți de puzzle – descoperirea că genele cloroplastice au fost legate de răspunsul la stresul termic și că plantele răspund mai bine la stresul provocat de căldură în timpul zilei – a indicat cloroplastul fiind implicat în protejarea plantei de căldură. El a descoperit că există un semnal trimis de cloroplast ca răspuns la lumină, care apoi activează expresia genică în nucleu pentru a face planta rezistentă la stresul termic.
Fii primul care comentează