Atingerea plantelor poate declanșa o reacție de stres la acestea. Cercetătorii au descoperit genele responsabile de acest proces

Biologii ar putea să fi rezolvat un mister vechi de 30 de ani privind motivul pentru care atingerea stresează plantele.

Oamenii de știință știau de mult timp că atingerea plantelor poate declanșa o reacție de stres la acestea – dar până acum nu era clar cum funcționează acest lucru la nivel molecular, lucru pe care un nou studiu speră să îl clarifice.

Cercetătorii din spatele studiului au identificat anumite chei genetice în interiorul plantelor care conduc la două căi de semnalizare separate, explicând astfel de ce plantele reacționează atât de puternic la atingere.

Atingerea stresează plantele

O mai bună înțelegere a modului în care funcționează acest proces la nivel fundamental ar putea ajuta cercetătorii într-o serie de domenii diferite, de la îmbunătățirea sănătății plantelor până la obținerea unor recolte mai mari din aceeași cultură.

„Am expus planta thale cress la o periere ușoară, după care mii de gene au fost activate și au fost eliberați hormoni de stress. Am folosit apoi screening-ul genetic pentru a găsi genele responsabile de acest proces „, a explicat, pentru sciencealert.com,  biologul Olivier Van Aken de la Universitatea Lund din Suedia.

Screeningul genetic a căutat forme mutante ale plantei, cele despre care se știe că răspund în diverse moduri la atingeri fizice repetate. Cercetările anterioare privind anatomia acestora, în special a rădăcinilor, au indicat că canale proteice speciale au răspuns la distorsiuni ale membranelor celulare prin facilitarea semnalelor chimice.

Plantele reacționează la stres. Ce au descoperit biologii

Se știa mai puțin despre modul în care acest proces funcționa în alte părți ale plantei, cum ar fi frunzele lor. Existau indicii că anumiți compuși, precum acidul iasmonic, jucau un rol esențial în transformarea acelor semnale chimice timpurii în modificări de comportament sau de creștere, dar existau și o mulțime de lacune care trebuiau completate.

Cercetătorii au identificat șase gene individuale care au jucat un rol în răspunsul la atingere, trei pentru calea de semnalizare legată de acidul jasmonic și trei pe o cale de semnalizare separată.

Acest lucru le oferă biologilor mult mai mult cu care să lucreze atunci când vine vorba de înțelegerea modului și a motivelor pentru care se produce acest răspuns și ne duce mai departe spre o eventuală manipulare a acestuia în viitor.

„Rezultatele noastre rezolvă un mister științific care a scăpat biologilor moleculari din lume timp de 30 de ani. Am identificat o cale de semnalizare complet nouă care controlează răspunsul unei plante la contactul fizic și la atingere. Acum, căutarea altor căi continuă”, spune biologul Essam Darwish de la Universitatea Lund.

Cum reacționează plantele la stres. Fiecare atingere pe care o primește o plantă duce la un răspuns molecular defensiv

De la tăieturi de cuțit la mușcături de animale și până la torenți de ploaie, fiecare atingere pe care o primește o plantă duce la un răspuns molecular defensiv – deși aceste răspunsuri pot fi foarte variate. Ele pot duce la creșterea rezistenței plantelor la stres și la înflorirea mai târziu în an, de exemplu.

Ideea de a încerca să exploateze acest răspuns nu este nouă: oamenii de știință analizează deja modul în care „rănirea mecanică”, gestionată cu atenție, poate duce la obținerea unor culturi mai rezistente și a unor recolte mai abundente, deoarece plantele dezvoltă o rezistență mai mare la stres.

Pe măsură ce schimbările climatice exercită o presiune și mai mare asupra agriculturii și a producției de grâu, aceste procese devin și mai importante – iar această ultimă cercetare le oferă oamenilor de știință informații vitale despre modul în care sunt controlate toate acestea.

„Având în vedere condițiile meteorologice extreme și infecțiile cu agenți patogeni la care duc schimbările climatice, este extrem de important să găsim noi modalități responsabile din punct de vedere ecologic de a îmbunătăți productivitatea și rezistența culturilor”, a mai spus Van Aken.