Landbúnaðarræktun stendur oft frammi fyrir erfiðum umhverfisaðstæðum. Í stað þess að nota orku til vaxtar, þvinga þættir eins og sjúkdómar, mikill hiti og saltaður jarðvegur plöntur til að nota hana til að bregðast við streitu sem af þessu leiðir. Þetta fyrirbæri er kallað "viðskiptin milli viðbragða við vexti og streitu."
Hópur vísindamanna frá Nagoya háskólanum hefur uppgötvað áður óþekkta leið til að stjórna því hvort planta notar auðlindir sínar til vaxtar eða til að takast á við streitu. Phys.org vefgátt. Þessi uppgötvun gæti gert kleift að stjórna streituviðbrögðum við landbúnaðaraðstæður og auka afrakstur þeirra. Vísindamennirnir birtu niðurstöður sínar í tímaritinu Vísindi.
Rannsóknarteymið, undir forystu prófessors Yoshikatsu Matsubayashi og dósents Mari Ohnishi frá Nagoya University Graduate School of Life Sciences í Japan, rannsakaði hlutverk hormóna og viðtaka þeirra í viðbrögðum plantna við streitu.
Þeir einbeittu sér að þremur viðtökum sem samsvarandi hormón hafði ekki enn verið auðkennt fyrir. Með því að nota Arabidopsis thaliana, litla blómstrandi plöntu, uppgötvuðu þeir PSY fjölskylduna sem virkar sem hormón, bindist þessum viðtökum og breytir streituviðbrögðum yfir í vöxt og öfugt.
Venjulega virka viðtakar og hormón sem læsingar og lyklar, þar sem hormónið (í þessu tilfelli, peptíðið PSY) virkar sem lykillinn sem þarf til að hefja líffræðilega ferlið. Hins vegar, í þessari rannsókn, höfðu plöntufrumur sem ekki mynduðu PSY engu að síður virkt streituviðbrögð. Þess vegna bendir þetta til þess að í stað þess að virkja streituviðbrögðin, haldi tilvist PSY "lykils" í viðtaka "lás" því slökkt.
Til að prófa eðli streituviðbragða ræktuðu vísindamennirnir plöntur við mjög streituvaldandi aðstæður með því að nota hita, salt og sýktu þær af bakteríum. Plöntur sem annað hvort skorti PSY viðtaka eða fengu stöðugt PSY hormónið brugðust ekki nægilega vel við streitu, sem leiddi til skertrar lifun. Vísindamennirnir komust að þeirri niðurstöðu að stressaðar plöntur hætti að framleiða PSY, skortur á því veldur streituviðbrögðum.
Til að útskýra þetta fyrirbæri lögðu vísindamennirnir fram kerfi þar sem skemmdar frumur draga úr styrk PSY hormóna í frumulögum við hlið skemmdu svæðanna. Þessi skortur á PSY kallar á streituviðbrögðin. Mikilvægt er að þetta gæti útskýrt hvers vegna jafnvel skemmdar plöntur geta sent skilaboð.
Í stað þess að nota takmörkuð úrræði til að búa til nýtt merki, getur skemmda plöntufruman í staðinn stöðvað losun PSY hormónsins og virkjað streituviðbrögðin. Slíkt fyrirkomulag myndi gera það mögulegt að jafna álagsþol með tilheyrandi orkukostnaði. Þar af leiðandi, jafnvel við erfiðustu umhverfisaðstæður, geta plöntur samt vaxið með því að stjórna takmörkuðum auðlindum sínum.
Flest aðferðirnar sem finnast í Arabidopsis finnast líka í öðrum plöntum. Þess vegna eiga þessar niðurstöður við um alla ræktun.