Plantele sunt capabile să producă o moleculă anti-stres. Dar cum reușesc asta?

O nouă cercetare identifică pentru prima dată genele care ajută plantele să crească în condiții stresante producând o moleculă anti-stres, acest lucru având implicații pentru producerea unor culturi alimentare mai sustenabile în fața schimbărilor climatice globale.

Condus de Universitatea East Anglia (UEA), studiul dezvăluie genele care le permit plantelor să producă o moleculă anti-stres numită dimetilsulfoniopropionat, pe scurt, DMSP. Cercetarea arată că majoritatea plantelor produc DMSP, dar că o producție ridicată de DMSP le permite să crească în zone de coastă, de exemplu, în condiții saline.

Cercetarea mai arată că plantele pot fi cultivate în condiții stresante, cum ar fi seceta, atunci când fie sunt suplimentate cu DMSP, fie sunt create plante care își produc propria moleculă DMSP. O astfel de abordare ar putea fi deosebit de benefică în solurile sărace în azot pentru a îmbunătăți productivitatea agricolă.

Acesta este primul studiu care descrie genele pe care plantele le folosesc pentru a produce DMSP, identifică de ce plantele produc această moleculă și descoperă că DMSP poate fi folosită pentru a îmbunătăți toleranța la stres a plantelor.

Rezultatele sunt publicate în jurnalul Nature Communications.

O iarbă de mlaștină produce cantități ridicate dintr-o moleculă anti-stres

„Este incitant să descoperim că majoritatea plantelor produc compusul anti-stres DMSP, dar iarba de mlaștină Spartina este specială datorită nivelurilor ridicate pe care le acumulează. Acest lucru este important deoarece mlaștinile de Spartina sunt centre globale pentru producția de DMSP și pentru generarea gazului de răcire a climei, dimetilsulfid, prin acțiunea microbilor care descompun DMSP”, a declarat prof. Jon Todd, de la Școala de Științe Biologice a UEA.

„Această descoperire oferă o înțelegere fundamentală despre modul în care plantele tolerează stresul și deschide căi promițătoare pentru îmbunătățirea toleranței culturilor la salinitate și secetă, ceea ce este important pentru sporirea sustenabilității agricole în fața schimbărilor climatice globale”, a adăugat dr. Ben Miller, autor principal al studiului, tot de la Școala de Științe Biologice a UEA.

O moleculă cu multiple roluri

Echipa de cercetare a inclus oameni de știință de la Școala de Științe Biologice, Școala de Chimie, Farmacie și Farmacologie a UEA și de la Ocean University din China. Aceștia au studiat o specie de iarbă de mlaștină, Spartina anglica, care produce niveluri ridicate de DMSP și au comparat genele acesteia cu cele ale altor plante care produc molecula, deși în principal la concentrații scăzute.

Multe dintre aceste specii care acumulează puțină DMSP sunt plante de cultură care acoperă suprafețe mari din Marea Britanie, cum ar fi orzul și grâul.

Cercetătorii au identificat trei enzime implicate în producția ridicată de DMSP în Spartina anglica. DMSP are roluri esențiale în protecția împotriva stresului și este integrată în ciclurile globale de carbon și sulf, precum și în producția de gaze active din punct de vedere climatic, scrie Phys.org.

Ecosistemele de mlaștină, în special cele dominate de Spartina, sunt centre pentru producția de DMSP datorită capacității acestor plante de a sintetiza concentrații neobișnuit de ridicate ale compusului.

Vă recomandăm să citiți și:

Cum se adaptează crabii, bufnițele și păsările exotice în orașele agitate

Cimpanzeii își tratează bolile cu plante medicinale, au observat cercetătorii

Cercetătorii fac coarnele de rinocer radioactive pentru a lupta cu braconajul

Test de cultură generală. Care insectă poate trăi 30 de ani?