Singaporen kansallisen yliopiston biologit ovat selvittäneet, kuinka kasvit estävät stomien ja mikroskooppisten huokosten muodostumista pinnallaan rajoittaakseen veden menetystä kuivuuden aikana. Pys.org portaali.
Lehtien pinnalla olevat stomatat ovat tärkeitä kasvien ja ilmakehän väliselle kaasunvaihdolle. Ne ovat kuitenkin myös pääasialliset vedenhukan lähteet, kun se lähtee lehdistä vesihöyrynä. Kun vedestä on pulaa, kasvit suorittavat kaksi avannereaktiota säästääkseen vettä: ne sulkevat olemassa olevien stomaatien huokoset ja rajoittavat uusien muodostumista.
Nämä abskisiinihapon (ABA) välittämät reaktiot ovat kriittisiä kasvien sopeutumiselle kuivuuteen ja ovat erityisen tärkeitä maatalouden tehokkuuden ylläpitämisessä muuttuvassa ilmastossa. Aiemmin ei kuitenkaan ole tarkalleen tutkittu, kuinka ABA estää vatsan tuotantoa.
Uusimmassa julkaisussa Tiede ennakot LAU:n apulaisprofessori On Sunin johtama tutkimusryhmä Singaporen kansallisen yliopiston biologisten tieteiden laitokselta raportoi mekanismista, joka on tämän kuivuuden aiheuttaman vatsakehityksen tukahduttamisen taustalla.
Tutkijat havaitsivat, että tärkeimmät kuivuuden aktivoimat ABA-signalointikinaasit fosforyloivat suoraan SPCH:n (SPEECHLESS) päästomatalisen säätelijän. Fosforylaatiolla tarkoitetaan fosfaattiryhmän lisäämistä molekyyliin. Tämä ABA-indusoitu SPCH-proteiinin fosforylaatio tapahtuu kahdessa eri paikassa ja aiheuttaa SPCH:n hajoamisen.
Koska SPCH edistää avannekehitystä, SPCH:n fosforylaatio johtaa SPCH-tasojen ja stomatalukumäärän laskuun, ja näiden kohtien eliminointi (näyte S240/271A) johti päinvastaiseen vasteeseen. Tärkeää on, että tutkijat osoittivat myös, että kasveilla, joilla oli muuttuneet SPCH-fosforylaatiokohdat, oli erilainen kuivuuden sietokyky.
Nämä tulokset osoittavat, että tietty "koodi" on kasvien veden säästämisreaktion taustalla. Sitä manipuloimalla voimme hienosäätää viljelykasvien kuivuuden sietokykyä ja auttaa optimoimaan ne erilaisiin kasvuolosuhteisiin perinteisestä kaupunkiviljelyyn.