Keşif, kuraklığa rağmen gıda yetiştirme olasılığını artırıyor

Bilim adamları, gezegen ısındıkça domates ve pirinç gibi gıda mahsullerinin daha uzun, daha yoğun kuraklık dönemlerinde hayatta kalmasına yardımcı olacak genetik veriler elde ettiler.
Son on yılda, Kaliforniya Üniversitesi araştırmacılar, bitkilerin ilk önce kuraklığın ve diğer çevresel tehditlerin etkilerini tespit ettiği, ekin köklerinin moleküler bir atlasını yaratmaya çalıştı. Bunu yaparken araştırmacılar, bilim adamlarının bitkileri bu streslerden korumak için kullanabilecekleri genleri ortaya çıkardılar.
Onların ABD Ulusal Bilim Vakfı-dergide yayınlanan, finanse edilen çalışma Hücreiç ve dış mekanlarda yetiştirilen domates köklerinin farklı hücrelerinden elde edilen genetik verileri birleştirerek kök fonksiyonlarının yüksek derecede anlaşılmasını sağlamıştır.
Davis, California Üniversitesi’nden bitki biyoloğu ve makalenin ortak yazarı Neelima Sinha, “Araştırmacılar sıklıkla laboratuvar ve sera deneyleri yapıyor, ancak çiftçiler tarlada bir şeyler yetiştiriyor ve bu veriler de tarla örneklerine bakıyor” dedi.
Ksilem, suyu ve besinleri köklerden sürgünlere kadar taşıyan içi boş, boru benzeri kaplardır. Ksilemde taşınma olmadan bitki fotosentez yoluyla kendi besinini oluşturamaz. UC Davis’te bir bitki biyoloğu olan baş çalışma yazarı Siobhan Brady, “Ksilem, bitkileri kuraklığın yanı sıra tuz ve diğer streslere karşı desteklemek için çok önemlidir” dedi.
Buna karşılık, ksilemde bitki mineral taşıması olmasaydı, insanlar ve diğer hayvanlar, hayatta kalmaları için gerekli olan daha az vitamin ve besine sahip olacaktı. Ksilemi oluşturmak için gereken tipik oyunculara ek olarak, yeni ve şaşırtıcı genler bulundu.
Anahtar genler, lignin ve suberin üretmek için kökün dış katmanını yönlendiren genlerdir. Lignin, bitkileri sert ve odunsu yapan karmaşık bir maddedir, suberin ise mantardaki anahtar maddedir ve bitki hücrelerini kalın bir tabaka halinde çevreleyerek kuraklık sırasında suyu tutar.
Domates ve pirinç gibi mahsullerin köklerinde suberin bulunur. Elmaların dış hücrelerini çevreleyen suberinleri vardır. Süberin bulunduğu her yerde bitkinin su kaybetmesini engeller. Lignin ayrıca hücreleri su geçirmez hale getirir ve mekanik destek sağlar.
“Farklı bitki türlerinde, kök ucundaki hangi hücrenin hangi genleri hangi koşullar altında ifade ettiğini araştırmak, bize hangi genlerin korunduğu, temel biyolojik işlevleri kodladığı ve hangi genlerin bitkilerin çevresel streslere karşı esnek bir tepki vermesine izin verdiği hakkında bir resim sağlar. NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü program direktörü Gerald Schoenknecht, “kuraklık veya besin sınırlaması” dedi.