Tutuwuhan anu kacida elongated, bending pikeun ngidinan aksés cahya panonpoé ka unggal daun maranéhanana. Sanajan observasi fenomena ieu pikeun abad, élmuwan teu pinuh ngartos eta. Ayeuna élmuwan di Salk Institute geus manggihan yén dua faktor tutuwuhan - protéin PIF7 jeung hormon pertumbuhan auksin - mangrupakeun pemicu nu nyepetkeun tumuwuhna nalika tutuwuhan aya di tempat teduh tur kakeunaan suhu luhur dina waktos anu sareng. ramatloka resmi Institute.
Papanggihan, diterbitkeun dina jurnal Nature Communications on August 29, 2022, bakal mantuan élmuwan ngaduga kumaha tatangkalan bakal ngabales perubahan iklim sarta ngaronjatkeun hasil sanajan pemanasan global ngaruksak pepelakan.
"Ayeuna, urang nuju melak pepelakan dina kapadetan anu tangtu, tapi hasil kami nunjukkeun yén urang kedah nurunkeun kapadetan éta pikeun ngaoptimalkeun kamekaran pepelakan salaku parobahan iklim," saur panulis senior Profesor Joanne Chory, diréktur Molekul Pabrik Salk Institute. sareng Laboratorium Biologi Sél sareng Howard, panalungtik di Institut Médis Hughes. "Ngarti kana dasar molekular kumaha tatangkalan ngabales cahaya sareng suhu bakal ngamungkinkeun urang pikeun nyaluyukeun dénsitas penanaman pikeun ngahasilkeun hasil anu pangsaéna."
Salila pengecambahan, bibit gancang manjangkeun batangna pikeun nembus taneuh sareng néwak sinar panonpoé gancang-gancang. Biasana, batangna ngalambatkeun pertumbuhanana saatos kakeunaan sinar panonpoé. Tapi sirungna tiasa gancang manjang deui upami pepelakan bersaing sareng pepelakan di sakurilingna pikeun cahaya panonpoe atanapi ningkatkeun jarak antara taneuh panas sareng daun pepelakan pikeun ngaréspon kana naékna suhu. Bari duanana kaayaan lingkungan - shading jeung suhu luhur - merangsang tumuwuhna batang, maranéhna ogé ngurangan ngahasilkeun.
Dina ulikan ieu, para ilmuwan ngabandingkeun pepelakan anu tumuwuh di tempat teduh sareng suhu anu haneut dina waktos anu sami - kaayaan anu meniru kapadetan penanaman anu luhur sareng perubahan iklim. Para élmuwan ngagunakeun modél tutuwuhan Arabidopsis thaliana, kitu ogé tomat jeung baraya deukeut bako, sabab maranéhanana kabetot pikeun nempo naha tilu spésiés tutuwuhan ieu sarua kapangaruhan ku kaayaan lingkungan ieu.
Dina sakabéh tilu spésiés, tim peneliti manggihan yén tutuwuhan tumuwuh pisan jangkung nalika aranjeunna sakaligus nyoba nyingkahan ngiuhan dijieun ku tatangkalan tatangga sarta kakeunaan hawa nu leuwih luhur. Dina tingkat molekular, peneliti manggihan yén faktor transkripsi PIF7, protéin nu mantuan ngahurungkeun gén jeung mareuman, mantuan naekeun tumuwuhna. Éta ogé mendakan yén tingkat auksin, hormon pertumbuhan, ningkat nalika pepelakan mendakan pepelakan tatangga, anu ngamajukeun kamekaran pikeun ngaréspon kana suhu anu langkung luhur. Jalur PIF7-auxin sinergis ieu ngamungkinkeun pepelakan pikeun ngabales lingkunganana sareng adaptasi pikeun milarian kaayaan anu pangsaéna.
Faktor transkripsi anu aya hubunganana, PIF4, ogé ngarangsang pemanjangan batang dina suhu anu luhur. Nanging, kalayan kombinasi teduh sareng suhu anu luhur, faktor ieu henteu deui maénkeun peran anu penting.
"Kami reuwas pikeun mendakan yén PIF4 henteu maénkeun peran anu penting sabab panilitian saacanna parantos nunjukkeun pentingna faktor ieu dina kaayaan kamekaran anu aya hubunganana," saur pangarang ulikan munggaran Yogev Burko, sasama panaliti di Salk Institute sareng profesor gaul di Organisasi pikeun Panalungtikan Pertanian di Israel Volcanoes Institute. "Kanyataan yén PIF7 mangrupikeun panggerak pertumbuhan anu dominan pikeun pepelakan ieu mangrupikeun kejutan nyata. Kalayan pangaweruh anyar ieu, kami ngarep-arep tiasa nyaluyukeun réspon pertumbuhan rupa-rupa pepelakan pikeun ngabantosan aranjeunna adaptasi sareng perubahan iklim.
Para panalungtik yakin aya faktor sejen acan kapanggih yén amplifies efek PIF7 na auksin. Aranjeunna mudahan ngajajah faktor kanyahoan ieu dina studi hareup. Lab Berko ogé bakal diajar kumaha jalur ieu tiasa dioptimalkeun dina pepelakan.
"Suhu global naek, jadi urang kudu pepelakan pangan nu bisa tumuwuh dina kaayaan anyar ieu," nyebutkeun Chori, ko-pamimpin Salk Plant Pamakéan Initiative na Howard H. sarta Maryam R. Newman Kursi of Plant Biology. "Kami parantos ngaidentipikasi faktor konci anu ngatur kamekaran pepelakan dina suhu anu luhur, anu bakal ngabantosan urang melak pepelakan anu langkung produktif pikeun nyayogikeun generasi anu bakal datang."