जराको बृद्धि दिशालाई नियन्त्रण गर्नाले बाली बचाउन र जलवायु परिवर्तनलाई कम गर्न मद्दत गर्न सक्छ

जराको बृद्धि दिशालाई नियन्त्रण गर्नाले बाली बचाउन र जलवायु परिवर्तनलाई कम गर्न मद्दत गर्न सक्छ

साल्क वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाए कि अत्यधिक संरक्षित इथिलीन सिग्नलिंग मार्ग जराको वृद्धिको दिशालाई नियन्त्रण गर्न लक्षित गर्न सकिन्छ, फलस्वरूप कार्बनलाई समात्ने र वायुमण्डलबाट कार्बन डाइअक्साइड हटाउने गहिरो जरा प्रणालीहरू सिर्जना गर्न सकिन्छ।

ला जोला—जमिन माथि, बिरुवाहरू सूर्यतिर तान्छन्। जमिन मुनि, बिरुवाहरु पृथ्वी को माध्यम बाट सुरुङ। जसरी जराले वरपरको माटोबाट पानी र पोषक तत्वहरू लिन्छ, तिनीहरू बढ्छन् र फरक जरा प्रणाली संरचनाहरू विकास गर्न फैलिन्छन्। जड प्रणाली संरचनाले जरा उथले माटोको तहमा रहन्छ वा उकालो बढ्छ र माटोको गहिरो तहमा पुग्छ कि भनेर निर्धारण गर्दछ। जरा प्रणालीहरू बिरुवाको अस्तित्व र उत्पादकताको केन्द्रबिन्दु हुन्, जसले पौष्टिक तत्व र पानीमा बिरुवाको पहुँच निर्धारण गर्दछ र यसैले, पोषक तत्वको कमी र खडेरी जस्ता चरम मौसमको सामना गर्ने बोटको क्षमता।

अब, साल्क वैज्ञानिकहरूले पत्ता लगाएका छन् कि एक प्रसिद्ध बिरुवाको हार्मोनले जरा बढ्ने कोणलाई नियन्त्रण गर्न कसरी महत्त्वपूर्ण छ। अध्ययन, मा प्रकाशित सेल रिपोर्टहरू फेब्रुअरी 13, 2024 मा, पहिलो पटक एथिलिन भनिने हर्मोनले जरा प्रणालीलाई आकार दिने पार्श्व जरा कोणहरू नियमन गर्न संलग्न भएको देखाइएको छ - यो निष्कर्षलाई जरा प्रणालीहरू अनुकूलन गर्ने बिरुवा वैज्ञानिकहरूका लागि खुलासा हो।

अन्वेषकहरू मा साल्कको हार्नेसिङ प्लान्ट्स इनिसिएटिभ अब जलवायु परिवर्तन र खडेरीको वातावरणीय तनावको सामना गर्न सक्ने बोटबिरुवा र बालीहरूलाई इन्जिनियर गर्ने प्रयासमा इथाइलिन संकेत गर्ने मार्गलाई लक्षित गर्ने योजना छ, साथै वातावरणबाट कार्बन डाइअक्साइड हटाउने र जलवायु परिवर्तनलाई कम गर्न मद्दत गर्नको लागि यसलाई गहिरो भूमिगत भण्डारण गर्ने योजना छ।

"गहिरो जराले माटोमा बढी टिकाउ कार्बन भण्डारण गराउँछ र बिरुवाहरूलाई खडेरीको प्रतिरोधी बनाउन सक्छ, त्यसैले गहिरो जराहरू कसरी बढ्छन् भनेर नियन्त्रण गर्ने क्षमता राम्रो जरा प्रणालीहरू इन्जिनियर गर्न खोज्ने वैज्ञानिकहरूका लागि साँच्चै रोमाञ्चक छ," वरिष्ठ लेखक भन्छन्। वोल्फगैंग बुश, प्रोफेसर, हार्नेसिङ प्लान्ट्स इनिसिएटिभका कार्यकारी निर्देशक, र साल्कमा प्लान्ट साइन्समा हेस चेयर। "हामी विशेष गरी उत्साहित छौं कि हामीले फेला पारेको मार्ग धेरै प्रकारका बोटबिरुवाहरूमा संरक्षित गरिएको छ, यसको अर्थ हाम्रो खोजहरू खाद्य, फिड, र ईन्धन बालीहरू सहित सबै भूमि बिरुवाहरूमा जरा वास्तुकलालाई अनुकूलन गर्न व्यापक रूपमा लागू गर्न सकिन्छ।"

वातावरणीय कारकहरू - जस्तै औसत वर्षा वा निश्चित पोषक तत्वहरूको प्रचुरता -ले बोटको जरा प्रणालीको आकारलाई असर गर्न सक्छ। जरा बढ्ने कोणले समग्र जरा वास्तुकलामा फरक नतिजाहरू उत्पादन गर्छ, तेर्सो जरा कोणहरूले कम जरा प्रणाली र ठाडो जरा कोणहरूले गहिरो जरा प्रणाली सिर्जना गर्दछ। तर वैज्ञानिकहरूले स्पष्ट रूपमा बुझ्न सकेनन् कि यी मूल कोणहरू आणविक स्तरमा कसरी निर्धारण भइरहेको थियो।

अक्सिन र साइटोकिनिन जस्ता बिरुवाका हर्मोनहरू विगतमा जराको वृद्धिको कोणसँग जोडिएका छन्, तर त्यो जडानको संयन्त्रलाई राम्ररी बुझिएको छैन। जराको विकासको कोण सेट गर्नमा संलग्न अणुहरू र मार्गहरूको खोजीमा, टोलीले आनुवंशिक रूपमा जाँच गर्यो। अरबीडोप्सिस थालियानाहजारौं अणुहरूको प्रतिक्रियामा जरा प्रणाली परिवर्तनको लागि तोरीको परिवारमा सानो फूल फुल्ने झार।

"हामीले मेबेन्डाजोल नामक यो अणुले जराहरू तेर्सो रूपमा बढ्दै गएको देख्यौं," बुशको प्रयोगशालाका पूर्व पोस्टडक्टोरल अनुसन्धानकर्ता पहिलो लेखक वेनरोङ हे भन्छन्। हामीले पत्ता लगायौं कि यो इथिलीन सिग्नलिङ थियो — र जरा प्रणाली वास्तुकलामा यस्तो महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने इथिलीन साँच्चै चाखलाग्दो थियो।

टोलीले मेबेन्डाजोलको प्रतिक्रियामा इथिलिन संकेत गर्ने मार्गमा जीनहरू सक्रिय भएको र, फलस्वरूप, जराको वृद्धिमा परिणाम स्वरूप परिवर्तनहरू गरिरहेको देख्यो। यस सम्बन्धको बायोकेमिकल अनुसन्धानले पत्ता लगायो कि मेबेन्डाजोलले CTR1 नामक प्रोटीन किनेजको गतिविधिलाई रोक्छ। यो इन्जाइमले नकारात्मक रूपमा इथिलीन सिग्नलिङलाई नियमन गर्छ, फलस्वरूप उथले जरा प्रणालीलाई बढावा दिन्छ।

"इथिलीन सिग्नलिङ जमिनको बिरुवाहरूमा व्यापक रूपमा संरक्षित प्रक्रिया भएको हुनाले, इथिलीन मार्गलाई लक्षित गर्नु जरा प्रणाली इन्जिनियरिङका लागि धेरै आशाजनक प्रविधि हो," बुश भन्छन्। "आशा छ, अब हामी यो उपकरण बालीका प्रजातिहरूलाई थप लचिलो बनाउन, र साल्क आइडियल प्लान्ट्स® सिर्जना गर्न सक्षम हुनेछौं जसले जलवायु परिवर्तन विरुद्धको लडाईमा सहयोग गर्न भूमिगत रूपमा थप कार्बन छुट्याउँछ।"

जरा प्रणाली संरचनामा इथिलिनको नयाँ निहितार्थले नयाँ प्रश्नहरूलाई उत्प्रेरित गर्छ, जसमा मेबेन्डाजोल जस्तो अर्को अणु अवस्थित छ कि छैन - रूट प्रणालीलाई गहिरो बनाउँछ, वा यदि पहिले नै राम्रोसँग सूचीबद्ध इथिलीन संकेत गर्ने मार्गमा विशेष जीनहरू छन् जुन सबैभन्दा प्रभावकारी रूपमा लक्षित गर्न सकिन्छ। बाली र साल्क आदर्श बिरुवाहरूमा गहिरो जरा प्रवर्द्धन गर्नुहोस्।

अन्य लेखकहरूमा हाइ एन ट्रुङ, लिंग झाङ, मिन काओ, र साल्कका काइजेन झोङ समावेश छन्; यूसी स्यान डिएगोको नील अराकावा; स्क्रिप्स अनुसन्धान संस्थानका याओ जिओ; र यूसी रिभरसाइड र चीनको शाङ्घाई जिओ टोङ विश्वविद्यालयका यिंगनान हाउ।

कामलाई साल्कको हार्नेसिङ प्लान्ट्स इनिसिएटिभ, साल्क महिला र विज्ञान विशेष पुरस्कार, एक अग्रगामी कोष पोस्टडक्टोरल स्कॉलर अवार्ड, स्वास्थ्यको राष्ट्रिय संस्थान (NIH-NCI CCSG: P30 CA01495, NIH-NIA सान डिएगो नाथन शक सेन्टर P30 AG068635) द्वारा समर्थित थियो। , च्यापम्यान फाउन्डेसन, र हेमस्ले च्यारिटेबल ट्रस्ट।