రెండు ప్రచురణలలో, ఉట్రేచ్ట్ జీవశాస్త్రవేత్తలు మరియు అంతర్జాతీయ సహచరులు మొక్కలు వెచ్చదనానికి అనుగుణంగా ఉపయోగించే ప్రక్రియలను వివరిస్తారు. ఉపశీర్షిక అధిక ఉష్ణోగ్రతల క్రింద మొక్కలు ఎలా ఉత్తమంగా పనిచేస్తాయనే దానిపై ఆవిష్కరణలు అంతర్దృష్టులను అందిస్తాయి. ఇది మొక్కల పెరుగుదలను నియంత్రించడంలో మరియు వాటిని గ్లోబల్ వార్మింగ్కు మరింత నిరోధకంగా మార్చడంలో ఒక మెట్టును అందించగలదు. పరిశోధకులు తమ ఫలితాలను ది ప్లాంట్ జర్నల్ మరియు నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్లో ప్రచురించారు.
ఎడారిలో ధృవపు ఎలుగుబంట్లు
ఇంకా అనేక వృక్ష జాతులు అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకునే మార్గాలను అభివృద్ధి చేశాయి. "జంతువుల మాదిరిగా కాకుండా, చాలా మొక్కలు వెచ్చదనం మరియు ఇతర పర్యావరణ కారకాలకు ప్రతిస్పందనగా తమ శరీర ఆకృతిని మార్చుకోగలవు" అని ఉట్రేచ్ట్ విశ్వవిద్యాలయంతో అనుబంధంగా ఉన్న మరియు రెండు ప్రచురణలకు సహకరించిన పరిశోధకుడు మార్టిజ్న్ వాన్ జాంటెన్ చెప్పారు. “జంతువులు పూర్తిగా భిన్నమైన కథ. సింపుల్గా చెప్పాలంటే, మీరు ఎడారిలో ధృవపు ఎలుగుబంటిని ఉంచినట్లయితే, అది ఇప్పటికీ మందపాటి బొచ్చు కోటుతో ధ్రువ ఎలుగుబంటిలా కనిపిస్తుంది. కానీ ఒక మొక్క వెచ్చని పరిస్థితులలో పెరిగితే, అది దాని శరీర ఆకృతిని అనుగుణంగా మార్చుకుంటుంది. ఈ విధంగా, ఈ తక్కువ అనుకూలమైన పరిస్థితులలో మొక్క ఉత్తమంగా పనిచేయడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.
కాంపాక్ట్ నుండి ఓపెన్ ప్లాంట్ రూపం వరకు
అనేక వృక్ష జాతులు వాటి కాండం మరియు ఆకుల ఆకారాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు మరింత తట్టుకోగలవు. థాలే క్రెస్ (అరబిడోప్సిస్ థాలియానా)కి కూడా ఇది వర్తిస్తుంది, చాలా మంది వృక్ష జీవశాస్త్రజ్ఞులు తమ అభిమాన మొక్కల నమూనాగా పరిగణించారు. చల్లని పరిస్థితుల్లో, ఈ మొక్కలు కాంపాక్ట్ మరియు వాటి ఆకులు భూమికి దగ్గరగా ఉంటాయి. ఉష్ణోగ్రతలు పెరిగినప్పుడు, వారు మరింత బహిరంగ భంగిమను తీసుకుంటారు. ఉదాహరణకు, ఆకులు మరింత నిటారుగా మారతాయి. ఇది సూర్యుడి నుండి నేరుగా వచ్చే రేడియేషన్ను బాగా తగ్గిస్తుంది. అదనంగా, ఆకు కాండాలు విస్తరించి, ఎక్కువ గాలి ఆకులను దాటి వేడిని వెదజల్లుతుంది.
కావలసిన మరియు అవాంఛిత సాగదీయడం
ఇంకా పంటలు మరియు (కత్తిరించిన) పువ్వులలో, ఈ రకమైన సాగతీత తరచుగా అవాంఛనీయమైనది. సాగదీయడం ఉత్పత్తి నాణ్యతకు ఆటంకం కలిగిస్తుంది కాబట్టి సాగుదారులు ఈ మార్పులను నియంత్రించాలని కోరుతున్నారు. "కానీ అదే సమయంలో, వాతావరణ మార్పుల ఫలితంగా ఏర్పడే అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు పంటలను మరింత నిరోధకంగా మార్చడానికి అనుసరణ అవసరం. దీర్ఘకాలంలో ఉత్పత్తిని కొనసాగించడానికి ఇది అవసరం" అని వాన్ జాంటెన్ చెప్పారు.
మొక్కలను మరింత వాతావరణాన్ని తట్టుకునేలా చేయడం
"చాలా సాగు చేసిన పంటలు అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు బాగా స్పందించే సామర్థ్యాన్ని కోల్పోయాయి" అని వాన్ జాంటెన్ చెప్పారు. "వివిధ పంటలలో, పెంపకందారులు ప్రధానంగా ఇతర లక్షణాలపై దృష్టి సారించినందున పెంపకం మరియు సంతానోత్పత్తి ప్రక్రియలో ఇది అదృశ్యమైంది."
వాతావరణ మార్పు వల్ల ఉష్ణోగ్రతలు పెరుగుతుండటంతో, మొక్కలను మరింత వాతావరణాన్ని తట్టుకునేలా చేయాల్సిన అవసరం ఉందని వాన్ జాంటెన్ చెప్పారు. "మొక్కలు అధిక ఉష్ణోగ్రతలను ఎలా ఎదుర్కోవాలో దీనికి జ్ఞానం అవసరం. వారు స్వీకరించే ఉష్ణోగ్రత సంకేతాలను వృద్ధి అనుకూలతలుగా ఎలా మారుస్తారు? మొక్కలు ఉపశీర్షిక ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా ఉండే పరమాణు విధానాలను పరిశోధించడం, సంతానోత్పత్తి ద్వారా పంటల నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి సాధనాలను అనుమతిస్తుంది.
మాలిక్యులర్ మెకానిజం ఉష్ణ భంగిమపై మారుతుంది
అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు అనుగుణంగా కనిపించని థాలే క్రెస్ మొక్కలు కొన్ని రసాయనాలకు గురైనప్పుడు ఆ సామర్థ్యాన్ని తిరిగి పొందగలవు. వాన్ జాంటెన్ నేతృత్వంలోని అంతర్జాతీయ పరిశోధనా బృందం దీనిని కనుగొంది. బృందం థాల్ క్రెస్ మ్యూటాంట్పై పెద్ద సంఖ్యలో పదార్థాలను పరీక్షించింది, అది ఇకపై అధిక ఉష్ణోగ్రతలకు అనుగుణంగా ఉండదు. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కూడా యువ మొక్కలలో అధిక ఉష్ణోగ్రతకు అనుసరణను 'స్విచ్ ఆన్' చేయగల అణువును వారు కనుగొన్నారు.
పరిశోధకులు ఈ సమ్మేళనాన్ని 'హీటిన్' అని పిలుస్తారు. అణువును రసాయనికంగా సవరించడం ద్వారా మరియు వేడి చేయడానికి ఏ ప్రోటీన్లు బంధించవచ్చో అధ్యయనం చేయడం ద్వారా, వారు నైట్రిలేసెస్ అనే ప్రోటీన్ల సమూహాన్ని కనుగొన్నారు. గుర్తించబడిన ఉప సమూహం థేల్ క్రెస్తో సహా క్యాబేజీలు మరియు సంబంధిత జాతులలో మాత్రమే సంభవిస్తుంది.
మొక్కల పెంపకం సంస్థతో కలిసి, జీవశాస్త్రవేత్తలు నిజానికి క్యాబేజీ జాతులు వేడి చేయడానికి ప్రతిస్పందిస్తాయని కనుగొన్నారు. అధిక ఉష్ణోగ్రతకు అనుగుణంగా నైట్రిలేస్లు అవసరమని కూడా వారు కనుగొన్నారు, బహుశా అవి బాగా తెలిసిన గ్రోత్ హార్మోన్ ఆక్సిన్ ఉత్పత్తిని ప్రారంభిస్తాయి. పరిశోధకులు ఈ ఆవిష్కరణను ప్లాంట్ జర్నల్లో ప్రచురించారు.
అధిక-ఉష్ణోగ్రత అనుసరణ కోసం కొత్త మార్గం
హీటిన్ ఫలితాల ప్రచురణ ఈ రోజు నేచర్ కమ్యూనికేషన్స్లో మరొక ప్రచురణతో సమానంగా ఉంటుంది. ఆ పరిశోధనకు బెల్జియంలోని VIB ఇన్స్టిట్యూట్లోని శాస్త్రవేత్తలు నాయకత్వం వహించారు, ఇందులో వాన్ జాంటెన్ కూడా పాల్గొన్నారు. మొక్కలు వెచ్చని వాతావరణానికి అనుగుణంగా ఉండే విధానాన్ని నియంత్రించే గతంలో వివరించని ప్రోటీన్ను బృందం కనుగొంది. ప్రోటీన్కు MAP4K4/TOT3 అని పేరు పెట్టారు, TOT అంటే ఉష్ణోగ్రత యొక్క లక్ష్యం.
విశేషమేమిటంటే, TOT3-నడిచే ప్రక్రియ జీవశాస్త్రజ్ఞులు ఇప్పటివరకు మొక్కలలో వెచ్చదనం అనుసరణతో అనుసంధానించబడిన అన్ని ఇతర సిగ్నలింగ్ మార్గాల నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. అదనంగా, TOT3 ద్వారా అనుసరణలు మొక్కపై ప్రకాశించే కాంతి పరిమాణం మరియు కూర్పుపై ఆధారపడి ఉన్నట్లు కనిపించడం లేదు.
వాన్ జాంటెన్: “మాలిక్యులర్ మెకానిజమ్స్లో చాలా అతివ్యాప్తి ఉంది, దీని ద్వారా మొక్కలు కాంతి కూర్పును మార్చడానికి మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతకు ఎదుగుదలని మారుస్తాయి. TOT3తో, మొక్క కాంతితో వ్యవహరించే విధానానికి అంతరాయం కలగకుండా, అధిక ఉష్ణోగ్రతల క్రింద పెరుగుదలను నియంత్రించగల కారకాన్ని ఇప్పుడు మేము కలిగి ఉన్నాము.
విస్తృత అప్లికేషన్లు
"దీనిని మరింత ఆసక్తికరంగా మార్చేది ఏమిటంటే, TOT3 థేల్ క్రెస్ మరియు గోధుమలలో అధిక ఉష్ణోగ్రతలో పెరుగుదల అనుకూలతలో ఒకే విధమైన పాత్రను పోషిస్తుంది. ఆ రెండు జాతులు జన్యుపరంగా ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడ్డాయి. కాబట్టి ఇది విస్తృత అనువర్తనాలకు గొప్ప సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.
పెరుగుదల నిరోధకాలకు ప్రత్యామ్నాయం
అంతిమంగా, TOT3 యొక్క ఆవిష్కరణలు మరియు నైట్రిలేస్ల పాత్ర వాతావరణ మార్పుల కారణంగా ఉష్ణోగ్రతలు పెరిగినప్పటికీ, తగినంత పంటలను పండించడంలో సహాయపడతాయి. ఆవిష్కరణలు ఇప్పుడు మొక్కల పెరుగుదలను నిరోధించడానికి తరచుగా ఉపయోగించే రసాయనాలకు ప్రత్యామ్నాయాలను అభివృద్ధి చేయడానికి అవకాశాలను అందిస్తాయి. ఉదాహరణగా, వాన్ జాంటెన్ కట్ పువ్వుల గురించి పేర్కొన్నాడు, ఇది ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులకు చాలా బలంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది. పూల పెంపకంలో, మొక్కలను చక్కగా మరియు కాంపాక్ట్గా ఉంచడానికి అనేక పెరుగుదల నిరోధకాలు ఉపయోగించబడతాయి.
"ఉదాహరణకు, మీరు తులిప్లను కొనుగోలు చేసిన క్షణంలో, అవి ఇప్పటికీ మంచి పొట్టి కాండం కలిగి ఉంటాయి" అని వాన్ జాంటెన్ చెప్పారు. “కానీ మీ ఇంట్లో కొన్ని రోజుల తర్వాత, వారు జాడీ అంచున వేలాడదీయడం ప్రారంభిస్తారు. అధిక ఇండోర్ ఉష్ణోగ్రతలు మొక్కలను సాగదీయడానికి కారణమవుతాయి, చివరికి అవి కుంటుపడి వంగిపోతాయి. కొత్త విజ్ఞానం అధిక ఉష్ణోగ్రతల క్రింద తక్కువగా సాగే కొత్త పూల రకాల ఎంపికకు దోహదం చేస్తుందని మేము ఆశిస్తున్నాము. ఈ విధంగా, మేము హానికరమైన పెరుగుదల నిరోధకాల వాడకాన్ని తగ్గించగలము.
మరిన్ని వివరములకు:
ఉట్రేచ్ట్ విశ్వవిద్యాలయం
www.uu.nl