Соңку илимий жаңылык кургакчылыкка чыдамкай өсүмдүктөрдү жаратууга жана келечектеги тамак-аш коопсуздугу маселелерин чечүүгө чоң үмүт берүүдө.
Илимпоздор өсүмдүктөрдүн тамырларында кургак топуракты аныктап, суу табуу үчүн тамыр өсүшүн башка багытка бура турган ылдам молекулалык өчүргүчтү табышты.
Бул илимий ачылыш кургакчылыкка чыдамкай өсүмдүктөрдү өстүрүүгө жана келечектеги тамак-аш коопсуздугу маселелерин чечүүгө жардам бериши мүмкүн.
Өсүмдүктүн тамырлары адатта сууну жана азык заттарды издеп, топурактын нымдуулугуна жараша бутакташат. Бирок өсүп жаткан тамыр нымдуу топурактан ажыраганда, каптал бутакчаларды түзүүнү убактылуу токтотот же жайлатат.
Мындай акылдуу реакция өсүмдүктөргө тамыр өсүшүн суу көбүрөөк болгон аймактарга багыттоого жардам берет. Өсүмдүк илиминде бул жараян xerobranching деп аталат.
Эми Улуу Британиядагы Ноттингем университети 12-июнда кабарлагандай, аларды окумуштуулары Дарэм университети менен кызматташтыкта жүргүзгөн жаңы изилдөөдө өсүмдүктөрдүн тамырларына кургак топуракты тез аныктоого жана ага жооп кайтарууга мүмкүндүк берген ыкчам сигнал берүү механизми аныкталды.
Алардын абройлуу Science журналында 12-июнда жарыяланган изилдөөсү, бул адаптациялык жооп өсүмдүктүн тамыр учтарында Реактивдүү кычкылтек түрлөрүнүн (РКТ – ROS – Reactive оxygen species) тез өсүшү аркылуу ишке кирерин көрсөтөт.
РКТнын түрлөрү өсүмдүк үчүн стресстин белгилери катары кызмат кылып, тамыр кургак аймакка киргенин билдирет.
Изилдөөчүлөрдүн тобу Реактивдүү кычкылтек түрлөрү (ROS) өсүмдүктөгү өсүү жана өнүгүүнү жөнгө салуучу белгилүү бир белок жана гормон менен кандайча өз ара аракеттенерин ачыктай алышты. Ошондой эле бул процесс кантип бузулушу мүмкүн экени да аныкталды. Айтылган белок молекулярдык өчүргүч катары иштеп, айлана-чөйрөдөгү стресске байланыштуу сигналдарды гормондук башкаруу менен айкалыштырып, тамырдын түзүлүшүн калыптандырат.
“Бул – өсүмдүктөргө суу тартыштыгын тез жана натыйжалуу аныктоого жана дээрлик дароо реакция кылууга мүмкүнчүлүк берген механизм. Мунун аркасында өсүмдүктөр өз ресурстарын үнөмдөп, айлана-чөйрөгө жараша тамыр өсүшүн оптималдаштыра алышат”,- дейт Ноттингем университетинин Биология илимдер мектебинен бул изилдөөгө жетекчилик кылган доктор Пунам Мехра (Poonam Mehra).
“Бул изилдөө бир гана белок өсүмдүктүн стресс абалын сезүүсүн өсүш чечимдери менен байланыштырган абдан сезимтал сенсор катары иштей аларын көрсөтүп турат. Бул суу тартыш болгон чөйрөлөргө жакшыраак ыңгайлашкан айыл чарба өсүмдүктөрүн жаратуу үчүн кызыктуу мүмкүнчүлүктөрдү ачат”, – деп кошумчалады Ноттингем университетинин профессору Малколм Беннетт (Malcolm Bennett).
Изилдөөчүлөрдүн пикиринде, бул илимий ачылыш өсүмдүк илиминдеги негизги жетишкендик болуп гана калбастан, дүйнөлүк азык-түлүк коопсуздугу үчүн да чоң мааниге ээ. Климаттын өзгөрүшүнө байланыштуу кургакчылык көбүрөөк жана күчтүүрөөк болуп жаткан шартта, өсүмдүк тамырлары суу тартыштыгына кандайча реакция кыларын түшүнүү – катаал шарттарда да жашап кете алган өсүмдүктөрдү жаратуу жана өстүрүү үчүн абдан маанилүү.
Бул маанилүү изилдөө Улуу Британия жана Европанын жети башка илимий мекемесинин ич ара кызматташтыгы аркылуу жүргүзүлгөн. Изилдөө молекулярдык биология, структуралык биология жана жогорку тактыктагы сүрөт тартуу технологиялары боюнча адистердин билимдерин бириктирген.
Окумуштуулардын глобалдык аракети
Акыркы убактарда болгон кургакчылык дүйнө жүзү боюнча айыл чарбасына олуттуу таасирин тийгизди, ар кандай аймактарда ар түрдүү кесепеттерге алып келди. Учурда ар бир регион өзүнө мүнөздүү климаттык шарттарга жараша өзгөчө көйгөйлөрдү башынан кечирип жатат.
Бул көйгөйгө жооп катары, дүйнө жүзү боюнча айыл чарба изилдөөчүлөрү жана окумуштуулары өсүмдүктөрдүн катаал шарттарга чыдамдуу сортторун жаратуу жана өстүрүү үчүн чоң күч-аракеттерди жумшоодо.
Мындагы башкы маселелердин бири – изилдөөлөр иштери үчүн каражаттын жетишсиз бөлүнүшү. Анткени, бул тармак кеңири изилдөөлөрдү жана узак мөөнөттүү сыноолорду талап кылат, ал эми бул иштер үчүн көп каражат менен бирге убакыт да керек.
Мындан тышкары, ар бир өсүмдүк түрүнүн, ал тургай бир эле түрдүн ар кандай сортторунун, кургакчылыкка туруштук берүүдөгү механизмдери айырмаланып турат. Бул болсо селекциялык иштерди жана өсүмдүктүн туруктуу түрлөрүн жаратуу процессин дагы да татаалдаштырат.
Айыл чарбасында кургакчылыкка туруштук берүү үчүн генетикалык жактан модификацияланган организмдерди (ГМО) иштеп чыгуу жана колдонуу да маанилүү этикалык, укуктук талаш-тартыштарды жараткан маселелердин бири бойдон калууда. Мындагы негизги көйгөйлөргө ГМОлордун коопсуздугу жана экологиялык таасири кирет.
Учурда айыл чарбасына да жасалма интеллектин (ЖИ) интеграцияланып, дыйканчылыкты башкаруу ишине тартылуусу, CRISPR технологиясы өсүмдүктөрдүн кургакчылыкка чыдамдуу сортторун жаратуу жана өстүрүү ишин алдыга жылдырууга жардам берет деген үмүт бар.
Илимий терминдерге түшүндүрмө:
Молекулярдык өчүргүч – өсүмдүк илиминде өсүмдүктөрдүн айлана-чөйрө шарттарына ылайыкташуусу жана өсүүнү жөнгө салуусу үчүн колдонулган биологиялык механизм. Мындай жөндөмдүүлүк өсүмдүктөргө өзүнүн өнүгүүсүн, стресске болгон жообун жана ресурстарды бөлүштүрүүсүн тез өзгөртүүгө шарт түзөт, бул болсо түшүмдүүлүккө жана туруктуулукка түздөн-түз таасир этет.
Реактивдүү кычкылтек түрлөрү (РКТ) -клетка ичиндеги табигый процесстердин жүрүшүндө (мисалы, дем алуу учурунда) пайда болот, бирок алардын көбөйүшү клеткага зыян келтириши мүмкүн. Ошол эле учурда, РКТ өсүмдүктөрдө жана жаныбарларда стресске каршы сигнал берүүдө маанилүү роль ойнойт.
CRISPR – бул жандуу организмдердеги ДНК тизмегин тактык менен өзгөртө алган ген редакциялоо технологиясы. Бул күчтүү курал бактериялардын иммундук системасынан алынган жана белгилүү бир ДНК жерлерин таап, аларды өзгөртүүгө программа аркылуу жөндөлөт.
Шилтемелер:
- Маалымат макала Ноттингем университетинин сайтындагы маалыматка https://www.nottingham.ac.uk/news негизделип жазылды.
- Илимий жаңылыкка негиз болгон изилдөө Science журналында https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu1470 жарыяланган.
- Башкы сүрөт unplash.com сайтынан алынды, автору Markus Spiske.
- Макала ичиндеги сүрөт Ноттингем университетинин сайтынан алынды.
- Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим коомдук фонду даярдады.
