ศึกษาว่าสเตียรอยด์ในพืชซึ่งควบคุมการพัฒนาและการเจริญเติบโตของพืช

ควบคุมการพัฒนาและการเจริญเติบโตของพืชอย่างไร เป็นที่ทราบกันว่าไฟโตฮอร์โมนเหล่านี้จับกับตัวรับเยื่อหุ้มเซลล์ที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดการส่งสัญญาณในเซลล์ซึ่งจะจบลงด้วยการสร้างผลกระทบ เช่น การยืดตัวหรือการแบ่งเซลล์ ตั้งแต่ปี 2559 และต้องขอบคุณโครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก European Research Council (ERC) 

ห้องปฏิบัติการของเธอใช้ความรู้

นี้เพื่อค้นหากลยุทธ์ที่มอบความต้านทานต่อความแห้งแล้งให้กับพืช นักวิจัยได้ปรับเปลี่ยนการส่งสัญญาณของบราสซิโนสเตียรอยด์จนประสบความสำเร็จในพืชพันธุ์อาราบิดอปซิสที่มีความต้านทานต่อความแห้งแล้งเพิ่มขึ้น แต่เนื่องจากการกระทำที่ซับซ้อนของฮอร์โมนเหล่านี้ต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชเหล่านี้จึงมีขนาดเล็กกว่ากลุ่มควบคุมที่เกี่ยวข้องมาก

ในผลงานที่ตีพิมพ์ในวารสารNature Communications

นักวิจัยได้ศึกษาความต้านทานต่อความแห้งแล้งและการเติบโตของพืช Arabidopsis thalianaที่มีการกลายพันธุ์ในตัวรับบราสซิโนสเตียรอยด์ที่แตกต่างกัน จากการศึกษาโดยละเอียดนี้ นักวิจัยได้ค้นพบว่าพืชที่แสดงออกถึงตัวรับบราสซิโนสเตอรอยด์มากเกินไปในเนื้อเยื่อของหลอดเลือดสามารถต้านทานต่อการขาดน้ำได้ดีกว่าพืชควบคุม และไม่เหมือนกับพันธุ์กลายพันธุ์อื่นๆ พวกมันไม่มีข้อบกพร่องในการพัฒนา และการเติบโต “ เราค้นพบว่าการแก้ไข

สัญญาณบราสซิโนสเตอรอยด์เฉพาะที่ในระบบหลอดเลือด

เราสามารถได้พืชที่ทนแล้งได้โดยไม่กระทบต่อการเจริญเติบโตของพวกมัน ” Caño-Delgado อธิบายหลังจากนั้น นักวิจัยของ CRAG ร่วมกับนักวิจัยจากยุโรป สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น วิเคราะห์สารเมแทบอไลต์ในพืชดัดแปลงพันธุกรรม และแสดงให้เห็นว่าพืชอะราบิดอพซิสที่แสดงออกต่อตัวรับ BRL3 มากเกินไปจะผลิตสารเมแทบอไลต์ที่ป้องกัน osmeo (น้ำตาลและโพรลีน) มากขึ้นในส่วนทาง

อากาศและในราก

ภายใต้สภาพการให้น้ำปกติ เมื่อพืชเหล่านี้เผชิญกับสภาวะแห้งแล้ง สารป้องกันเหล่านี้จะสะสมอย่างรวดเร็วในราก ปกป้องไม่ให้แห้ง ดังนั้น การแสดงออกที่มากเกินไปของ BRL3 จึงเตรียมพืชให้ตอบสนองต่อสถานการณ์การขาดแคลนน้ำ ซึ่งเป็นกลไกที่เรียกว่า priming ซึ่งสามารถเปรียบเทียบได้กับผลของวัคซีนในร่างกายมนุษย์ ซึ่งเตรียมร่างกายให้ตอบสนองต่อเชื้อโรคในอนาคตด้วยตั้งแต่พื้นฐานจนถึงการวิจัยประยุกต์ 

ทางออกที่เป็นไปได้สำหรับสายพันธุ์พืชไร่ที่น่าสนใจ

แม้ว่าการค้นพบนี้ทำขึ้นโดยใช้สมุนไพรขนาดเล็กที่ใช้เป็นพืช ต้นแบบคือ Arabidopsis thalianaแต่ทีมวิจัยที่นำโดย Caño-Delgado กำลังทำงานเพื่อประยุกต์ใช้กลยุทธ์นี้ในพืชที่สนใจด้านพืชไร่ โดยเฉพาะใน ซีเรียล“ภัยแล้งเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของ

ภาคการเกษตรในปัจจุบัน

จนถึงตอนนี้ ความพยายามทางเทคโนโลยีชีวภาพที่ได้ทำขึ้นเพื่อผลิตพืชให้ทนทานต่อความแห้งแล้งมากขึ้นนั้นยังไม่ประสบผลสำเร็จมากนัก เนื่องจากการเจริญเติบโตและผลผลิตของพืชมักจะลดลงเมื่อเทียบกับการต้านทานภัยแล้งที่เพิ่มขึ้น ดูเหมือนว่าในที่สุดเราก็พบกลยุทธ์ที่สามารถนำไปใช้ได้ และเราต้องการสำรวจต่อไป” Caño-Delgado สรุป

Credit : เว็บบอลตรง