زیست شناسان دانشگاه ملی سنگاپور دریافته اند که چگونه گیاهان از تشکیل روزنه ها و منافذ میکروسکوپی روی سطح خود جلوگیری می کنند تا از دست دادن آب در طول خشکسالی را محدود کنند. پورتال Pys.org.
روزنه ها که در سطح برگ ها وجود دارند برای تبادل گاز بین گیاهان و جو مهم هستند. با این حال، آنها همچنین منابع اصلی از دست دادن آب هستند که برگها را به عنوان بخار آب ترک می کند. هنگامی که کمبود آب وجود دارد، گیاهان دو واکنش روزنه ای برای حفظ آب انجام می دهند: آنها منافذ روزنه های موجود را می بندند و تشکیل روزنه های جدید را محدود می کنند.
این پاسخ ها، که با واسطه اسید آبسیزیک (ABA) انجام می شود، برای سازگاری گیاه با خشکسالی حیاتی هستند و به ویژه برای حفظ کارایی کشاورزی در آب و هوای متغیر مهم هستند. با این حال، قبلاً دقیقاً بررسی نشده است که چگونه ABA تولید روزنه را مهار می کند.
در آخرین نسخه با پیشرفتهای علمی یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشیار LAU On Sun از دپارتمان علوم زیستی در دانشگاه ملی سنگاپور در مورد مکانیسم زیربنایی این سرکوب با واسطه خشکسالی رشد روزنه ها گزارش دادند.
دانشمندان دریافتند که کینازهای سیگنالدهنده ABA که در اثر خشکسالی فعال میشوند، مستقیماً تنظیمکننده اصلی روزنهای SPEECHLESS (SPCH) را فسفریله میکنند. فسفوریلاسیون به افزودن یک گروه فسفات به یک مولکول اشاره دارد. این فسفوریلاسیون پروتئین SPCH ناشی از ABA در دو مکان مختلف رخ می دهد و باعث تخریب SPCH می شود.
از آنجایی که SPCH باعث رشد روزنه ها می شود، فسفوریلاسیون SPCH منجر به کاهش سطح SPCH و تعداد روزنه ها می شود و حذف این مکان ها (نمونه S240/271A) منجر به پاسخ معکوس می شود. نکته مهم این است که محققان همچنین نشان دادند که گیاهان با مکانهای فسفوریلاسیون SPCH تغییر یافته، تحمل متفاوتی به خشکی نشان میدهند.
این نتایج نشان می دهد که یک "کد" معین زیربنای پاسخ کلیدی گیاهان برای حفظ آب است. با دستکاری آن، میتوانیم مقاومت گیاهان زراعی را به خشکی تنظیم کنیم و به بهینهسازی آنها برای شرایط مختلف رشد، از کشاورزی سنتی تا شهری کمک کنیم.