Vísindamenn við háskólann í Hiroshima eru að komast nær því að afhjúpa sameindaferlana á bak við hvernig flóð svipta plöntur súrefni. Þetta mun hjálpa til við að búa til flóðþolnari uppskeru. Phys.org vefgátt.
Samkvæmt Alþjóðabankanum eru flóð alþjóðleg hætta sem ógnar lífi og eignum milljarða manna. Enn fleiri eiga á hættu að svelta vegna flóða: vatn getur flætt yfir uppskeru. Vísindamenn eru nú nær því að bera kennsl á sameindaferliundirliggjandi hvernig flóð svipta plöntur súrefni. Þetta mun hjálpa til við að búa til seigur ræktun.
Með meta-greiningu, sem felur í sér að endurgreina gögn frá öðrum rannsóknum almennt, fann hópur frá Graduate School of Integrated Life Sciences við háskólann í Hiroshima nokkrar algengar genum og skyldar aðferðir í hrísgrjónum (Oryza sativa) og Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Vísindamennirnir birtu rannsóknarniðurstöður sínar í tímaritinu Lífið.
„Súrefnisskortur er ólífræn streita fyrir plöntur, oft af völdum flóða,“ sagði meðhöfundur rannsóknarinnar Keita Tamura og vísaði til súrefnisskorts af völdum ofmettunar. „Þrátt fyrir að miklar rannsóknir hafi verið gerðar í fortíðinni héldum við að það væri falið líffræðileg kerfi er hægt að uppgötva með því að greina margar rannsóknir með því að nota meta-greiningu á opinberum gögnum.
Teymið einbeitti sér að hrísgrjónum og karsíum þar sem erfðafræði beggja tegunda hafði áður verið mikið rannsökuð. Samkvæmt Tamura eru hrísgrjón einnig talin ein mikilvægasta ræktunin í heiminum og þjóna sem aðal matvöru fyrir meira en fjóra milljarða manna, samkvæmt ráðgjafahópi fyrir alþjóðlegar landbúnaðarrannsóknir, svo að skilja hvernig á að koma í veg fyrir að planta bregðist við súrefnisskortur, skiptir sköpum.
Rannsakendur greindu 29 pör af RNA raðgreiningargögnum fyrir Arabidopsis og 26 pör fyrir hrísgrjón bæði við eðlilegar aðstæður og súrefnisskortur úr tiltækum gagnasöfnum. Samkvæmt prófessor Hidemasa Bono felur RNA raðgreiningu í sér að ráða erfðafræðilega teikningu einstaklings á tilteknum stað, sem þýðir að hægt er að nota gögnin til að rannsaka hvaða gen ollu hvaða breytingum.
"Með því að greina RNA raðgreiningargögn, auðkenndum við 40 og 19 upp- og niðurstýrð gen í báðum tegundum," sagði Bono. „Þeirra á meðal voru sumir WRKY umritunarþættir og cinnamate-4-hýdroxýlasi, en hlutverk þeirra í svörun við súrefnisskorti er óþekkt, almennt uppstýrt bæði í Arabidopsis og hrísgrjónum.
Samkvæmt Bono þýðir þessi almenna uppstjórnun að þessi sameindakerfi verða virkari þegar súrefnisskortur er, sem gefur til kynna sérstaka vélræna ábyrgð þeirra á því hvernig plöntur bregðast við.
Bono og Tamura báru niðurstöður sínar saman við svipaða meta-greiningu á súrefnisskorti í frumum og vefjasýnum manna. Þeir komust að því að tvö af algengu virkjuðu genunum í hrísgrjón og Arabidopsis voru bæld niður í mannlegum hliðstæðum þeirra.
"Safgreining okkar bendir til mismunandi sameindaaðferða fyrir súrefnisskort í plöntum og dýrum," sagði Bono. "Búist er við að umsækjenda genin sem greint hafa verið í þessari rannsókn muni varpa ljósi á nýja sameindaaðferðir fyrir svörun plantna við súrefnisskorti. Að lokum ætlum við að vinna með eitt af umsækjandi genum með erfðamengivinnslutækni til að búa til flóðþolnar plöntur.