Tıbbı ve Aromatik Makaleler

Bitkilerin kısa günlerde hayatta kalma sırrı

Bitkilerin kısa günlerde hayatta kalma sırları ile ilgili MSU'nun yeni araştırması, bitkilerin gün ışığını kaybetmeye nasıl uyum sağladığını gösteriyor.

Bitkilerin kısa günlerde hayatta kalma sırları ile ilgili MSU’nun yeni araştırması, bitkilerin gün ışığını kaybetmeye nasıl uyum sağladığını gösteriyor. Yaklaşan yaz saati uygulamasının “geri çekilmesi” birçok insan için sıkıntı verici olabilir; ancak Michigan Eyalet Üniversitesi bilim adamlarının yeni araştırmaları, bitkilerin bu durumla başa çıkmanın yollarını bulduğunu ortaya koyuyor.

Yakın zamanda Plant Physiology dergisinde yayınlanan bir makalede , MSU Doğa Bilimleri Fakültesi öğretim üyeleri Tom Sharkey ve Yair Shachar-Hill ve ekibi, bitkilerin değişen gün uzunluklarıyla baş edebilecek çok sayıda ince ayarlı sisteme sahip olduğunu gösterdi. Daha geniş bir iklim aralığında yetişebilecek yeni mahsul çeşitlerinin geliştirilmesine yardımcı olun.

Sharkey, “‘Fotosentez bitki büyümesini mi sınırlıyor, yoksa bitki büyümesi mi fotosentezi sınırlıyor?’ sorusu beni büyüledi” dedi.

Sharkey , Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Bölümü’nde ( BMB) Üniversite Seçkin Profesörüdür ve MSU-Enerji Bitki Araştırma Laboratuvarı Bölümü veya MSU-DOE PRL’de öğretim üyesidir .

“Ve bu temel sorudan hareketle” diye devam etti Sharkey, “Bitkilerin kısa günlerde hayatta kalmaya alışkın olan hafif bitkilerin ışık alma miktarını daha da azaltırsak büyümenin nasıl etkileneceğini bilmek istedik.”

İşbirliği yoluyla bulunan uyarlanabilir mekanizmalar

Bitki Biyolojisi Bölümünde profesör olan Sharkey ve Shachar-Hill liderliğindeki MSU araştırmacılarından oluşan bir ekip, bitkilerin farklı gün uzunluklarına nasıl uyum sağladığını anlamak için Kütle Spektrometresi ve Metabolomik kullanarak bir model yağlı tohum ürünü olan Camelina sativa adlı bir bitki üzerinde çalıştı. MSU kampüsünde çekirdek .

Vardıkları sonuç: Bitkiler, aldıkları gün ışığı miktarına bağlı olarak enerjilerini kullanma şekillerini değiştirmeye uyum sağlamışlardır.

Ekip, günler kısaldığında bitkilerin fotosentez yapmak için daha az zamanları olduğunu, dolayısıyla aldıkları güneş ışığını daha verimli kullanmaları gerektiğini buldu. Bitkiler bunu fotosentez hızlarını artırarak ve solunum hızlarını azaltarak yaparlar. Ayrıca fotosentezin gerçekleştiği sürgünlerine daha fazla enerji harcarlar.

Ek bir mekanizma olarak bitkiler gün boyunca daha fazla şekeri nişasta olarak depolar, böylece daha uzun gece boyunca kullanacakları enerjiye sahip olurlar. Ayrıca boşlukları ve diğer hücresel bölmeler arasındaki metabolit değişimini de yavaşlatırlar, bu da gece boyunca karbon dengesini korumalarına yardımcı olur.

Michigan Eyalet Üniversitesi araştırmacıları, “uzun gün” muadillerinin yarısı kadar ışık alan “kısa gün” Camelina bitkilerinin hala uzun gün bitkilerininkinin %84’ü kadar göreceli bir büyüme oranına sahip olduğunu gösterdi.

Aynı zamanda Plant Resilience Institute öğretim üyesi olan Sharkey, “MSU, işbirliği yapılabilecek uzmanların çeşitliliği nedeniyle bu araştırma için ideal yerdi” dedi .

Sharkey ve Shachar-Hill’e ek olarak araştırma, MSU-DOE PRL ve Sharkey ve Shachar-Hill laboratuvarlarındaki araştırma ortakları Yuan Xu ve Xinyu Fu ile yapılan işbirliğiyle desteklendi; BMB’de eğitmen olan Sean Weise; ve Bitki Biyolojisi Bölümü’nde araştırmacı olan Abubakarr Koroma.

Gıda sistemindeki zorluklara yönelik çözümler

Bu çalışmanın sonuçları, üniversitenin küresel gıda sistemimizin karşılaştığı zorluklara çözüm bulma çabalarını sürdürüyor. Bitki biyolojisi konusundaki anlayışımızı ilerletirken, sonuçlar daha üretken ve hava koşullarındaki değişikliklere veya değişen büyüme bölgelerine karşı dayanıklı yeni mahsul çeşitlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.

Sharkey, “Bulgularımız bitki büyümesinin iyileşmesine yol açabilir” dedi. “Kısa gün bitkilerinin uzun gün bitkilerine neredeyse ayak uydurmak için kullandıkları hileleri belirleyebilirsek, uzun gün bitkilerini daha da iyi hale getirebiliriz.”

Bu araştırmanın finansmanı, Kimyasal Bilimler, Yer Bilimleri ve Biyolojik Bilimler Bölümü, ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi Temel Enerji Bilimleri Ofisi ve MSU AgBioResearch tarafından sağlandı.