Lauksaimniecības kultūras bieži saskaras ar skarbiem vides apstākļiem. Tā vietā, lai izmantotu enerģiju augšanai, tādi faktori kā slimības, ekstremālas temperatūras un sāļa augsne liek augiem to izmantot, lai reaģētu uz radīto stresu. Šo parādību sauc par "kompromisu starp reakciju uz izaugsmi un stresu".
Nagojas universitātes pētnieku komanda ir atklājusi iepriekš nezināmu ceļu, lai regulētu, vai augs izmanto savus resursus augšanai vai stresa pārvarēšanai. Phys.org portāls. Šis atklājums varētu ļaut kontrolēt stresa reakciju lauksaimniecības apstākļos, palielinot to ražu. Zinātnieki savus rezultātus publicēja žurnālā Zinātne.
Pētnieku grupa, kuru vadīja profesors Yoshikatsu Matsubayashi un asociētais profesors Mari Ohnishi no Nagojas universitātes Dzīvības zinātņu augstskolas Japānā, pētīja hormonu un to receptoru lomu augu reakcijā uz stresu.
Viņi koncentrējās uz trim receptoriem, kuriem atbilstošais hormons vēl nebija identificēts. Izmantojot Arabidopsis thaliana, mazu ziedošu augu, viņi atklāja PSY saimi, kas darbojas kā hormons, saistoties ar šiem receptoriem un pārslēdzot stresa reakciju uz augšanu un otrādi.
Parasti receptori un hormoni darbojas kā slēdzenes un atslēgas, un hormons (šajā gadījumā peptīds PSY) darbojas kā atslēga, kas nepieciešama bioloģiskā procesa sākšanai. Tomēr šajā pētījumā augu šūnām, kas neradīja PSY, tomēr bija aktīva stresa reakcija. Tāpēc tas liek domāt, ka tā vietā, lai aktivizētu stresa reakciju, PSY "atslēgas" klātbūtne receptora "slēdzenē" to neļauj.
Lai pārbaudītu stresa reakciju raksturu, pētnieki audzēja augus ārkārtīgi saspringtos apstākļos, izmantojot siltumu, sāli un inficēja tos ar baktērijām. Augi, kuriem bija vai nu PSY receptoru deficīts, vai kuri pastāvīgi saņēma PSY hormonu, nespēja adekvāti reaģēt uz stresu, kā rezultātā samazinājās izdzīvošana. Zinātnieki secināja, ka stresa pakļauti augi pārstāj ražot PSY, kura trūkums izraisa stresa reakcijas.
Lai izskaidrotu šo parādību, pētnieki ierosināja mehānismu, ar kuru bojātās šūnas samazina PSY hormonu koncentrāciju šūnu slāņos, kas atrodas blakus bojātajām vietām. Šis PSY trūkums izraisa stresa reakciju. Svarīgi, ka tas var izskaidrot, kāpēc pat bojāti augi var nosūtīt ziņojumus.
Tā vietā, lai izmantotu savus ierobežotos resursus jauna signāla radīšanai, bojātā augu šūna var apturēt PSY hormona izdalīšanos, aktivizējot stresa reakciju. Šāds mehānisms ļautu līdzsvarot stresa izturību ar saistītajām enerģijas izmaksām. Rezultātā augi var augt pat visgrūtākajos vides apstākļos, pārvaldot savus ierobežotos resursus.
Lielākā daļa Arabidopsis sastopamo mehānismu ir sastopami arī citos augos. Tāpēc šie rezultāti attiecas uz visām kultūrām.