Biologer ved National University of Singapore har fundet ud af, hvordan planter hæmmer dannelsen af stomata og mikroskopiske porer på deres overflade for at begrænse vandtab under en tørke. Pys.org portal.
Stomata, som er til stede på overfladen af blade, er vigtige for gasudveksling mellem planter og atmosfæren. Men de er også hovedkilderne til vandtab, når det forlader bladene som vanddamp. Når der er mangel på vand, udfører planter to stomatale reaktioner for at spare på vandet: de lukker porerne i eksisterende stomata og begrænser dannelsen af nye.
Disse reaktioner, som formidles af abscisinsyre (ABA), er afgørende for planternes tilpasning til tørke og er især vigtige for at opretholde landbrugets effektivitet i et skiftende klima. Det er dog ikke tidligere undersøgt, præcis hvordan ABA hæmmer stomatal produktion.
I den seneste udgivelse Science Forskud Et forskerhold ledet af LAU-lektor On Sun fra Institut for Biologiske Videnskaber ved National University of Singapore rapporterede om mekanismen bag denne tørkemedierede undertrykkelse af stomatal udvikling.
Forskerne fandt ud af, at de store tørkeaktiverede ABA-signalkinaser direkte phosphorylerer master stomatal regulator SPEECHLESS (SPCH). Fosforylering refererer til tilføjelsen af en fosfatgruppe til et molekyle. Denne ABA-inducerede phosphorylering af SPCH-proteinet forekommer på to forskellige steder og forårsager nedbrydning af SPCH.
Fordi SPCH fremmer stomatal udvikling, fører SPCH-phosphorylering til et fald i SPCH-niveauer og stomata-antal, og eliminering af disse steder (prøve S240/271A) resulterede i det modsatte respons. Det er vigtigt, at forskerne også demonstrerede, at planter med ændrede SPCH-phosphoryleringssteder udviste differentiel tørketolerance.
Disse resultater viser, at en bestemt "kode" ligger til grund for en nøglerespons hos planter til at spare på vandet. Ved at manipulere det kunne vi finjustere afgrødeplanters tørketolerance og hjælpe med at optimere dem til en række forskellige vækstbetingelser, fra konventionelt landbrug til bylandbrug.