Planzen verlängeren sech staark a biegen fir Sonneliicht Zougang zu jiddereng vun hire Blieder ze bidden. Trotz der Observatioun vun dësem Phänomen fir Jorhonnerte, verstinn d'Wëssenschaftler et net ganz. Elo hunn d'Wëssenschaftler vum Salk Institut entdeckt datt zwee Planzefaktoren - de Protein PIF7 an de Wuesstumshormon Auxin - Ausléiser sinn déi de Wuesstum beschleunegen wann Planzen am Schiet gehale ginn a gläichzäiteg un héijen Temperaturen ausgesat sinn, bericht. offiziell Websäit vum Institut.
D'Resultater, publizéiert an der Zäitschrëft Nature Communications den 29. August 2022, wäerten d'Wëssenschaftler hëllefen virauszesoen wéi Planzen op de Klimawandel reagéieren an d'Ernteausgaben verbesseren trotz der globaler Erwiermung schiedleche Kulturen.
"De Moment wuessen mir Ernte mat enger gewësser Dicht, awer eis Resultater suggeréieren datt dës Dicht reduzéiert muss ginn fir de Planzewachstum ze optimiséieren wéi d'Klima verännert", sot de Senior Autor Professor Joanne Chory, Direkter vum Salk Institut Plant Molecular and Cellular Biology Laboratoire an Howard, e Fuerscher am Hughes Medical Institute. "D'molekulare Basis ze verstoen wéi d'Planzen op d'Liicht an d'Temperatur reagéieren, erlaabt eis d'Plantatiounsdensitéiten ze verfeineren fir déi bescht Ausbezuelen ze produzéieren."
Wärend der Keimung verlängeren Séiwierker séier hir Stämm fir duerch de Buedem ze drécken a Sonneliicht esou séier wéi méiglech opzehuelen. Normalerweis verlangsamt de Stamm säi Wuesstum no der Sonneliicht. Awer de Stamm ka séier erëm verlängeren wann d'Planz mat Ëmgéigend Planzen fir Sonneliicht konkurréiert oder, als Äntwert op d'Erhéijung vun Temperaturen, d'Distanz tëscht dem waarme Buedem an de Blieder vun der Planz vergréissert. Wärend béid Ëmweltbedéngungen - Schiet an héich Temperatur - de Stammwachstum stimuléieren, reduzéieren se och d'Ausbezuelung.
An dëser Etude hunn d'Fuerscher Planzen verglach, déi am Schiet a waarme Temperaturen gläichzäiteg wuessen - Konditiounen déi héich Erntedicht a Klimawandel mimikéieren. D'Wëssenschaftler hunn d'Modellplanz Arabidopsis thaliana benotzt, souwéi d'Tomaten an eng enk Famill vum Tubak, well se interesséiert waren ze kucken ob all dräi Planzenaarten gläich vun dësen Ëmweltbedéngungen betraff waren.
An allen dräi Arten huet d'Team festgestallt datt Planzen extrem grouss gewuess sinn, wa se gläichzäiteg probéiert hunn de Schiet ze vermeiden, dee vun de Nopeschplanzen erstallt gouf a méi héich Temperaturen ausgesat waren. Um molekulare Niveau hunn d'Fuerscher festgestallt datt den Transkriptiounsfaktor PIF7, e Protein dat hëlleft Genen un an auszeschalten, zu engem méi séiere Wuesstum bäigedroen huet. Si hunn och fonnt datt d'Niveaue vum Auxin, e Wuesstumshormon, eropgaange sinn, wann d'Cropen Nopeschplanzen entdeckt hunn, wat de Wuesstum als Äntwert op gläichzäiteg méi héich Temperaturen fördert. Dëse synergistesche PIF7-Auxin Wee erlaabt Planzen op hir Ëmwelt ze reagéieren an op der Sich no de beschte Konditioune fir Wuesstum unzepassen.
E verwandte Transkriptiounsfaktor, PIF4, stimuléiert och Stammverlängerung bei héijen Temperaturen. Wéi och ëmmer, mat enger Kombinatioun vu Schiet an erhéigen Temperaturen, huet dëse Faktor net méi eng wichteg Roll gespillt.
"Mir waren iwwerrascht ze fannen datt PIF4 keng wichteg Roll spillt, well fréier Studien d'Wichtegkeet vun dësem Faktor a verbonne Wuesstumssituatiounen gewisen hunn", seet den éischten Autor Yogev Burko, e Salk Institut Postdoctoral Matbierger an Assistent Professer an der Agricultural Research Organization. am Israel Volcano Institut. "D'Tatsaach datt PIF7 den dominante Chauffeur vum Wuesstum an dëser Planz ass war eng richteg Iwwerraschung. Mat dësem neie Wëssen hoffe mir d'Wuesstumsreaktioun vu verschiddene Kulturen ze feinjustéieren fir hinnen un de Klimawandel unzepassen.
D'Fuerscher gleewen datt et nach en anere Faktor ass ze entdecken deen den Effekt vu PIF7 an Auxin verbessert. Si hoffen dësen onbekannte Faktor an zukünfteg Studien ze entdecken. Dem Berko säi Labo wäert och studéieren wéi dëse Wee a Kulturen optimiséiert ka ginn.
"Global Temperaturen klammen, also brauche mir Liewensmëttelkulturen, déi an dësen neie Bedéngungen wuessen kënnen", seet Chory, Co-Direkter vun der Salk Plant Utilization Initiative an dem Howard H. a Maryam R. Newman Chair in Plant Biology. "Mir hunn Schlësselfaktoren identifizéiert déi de Planzewachstum bei héijen Temperaturen reguléieren, wat eis hëllefe méi produktiv Kulturen ze wuessen fir zukünfteg Generatiounen ze ernähren."