농작물은 종종 가혹한 환경 조건에 직면합니다. 식물은 성장을 위해 에너지를 사용하는 대신 질병, 극한 온도 및 염분 토양과 같은 요인으로 인해 발생하는 스트레스에 대응하기 위해 에너지를 사용합니다. 이러한 현상을 "성장에 대한 반응과 스트레스 사이의 균형"이라고 합니다.
나고야 대학의 연구원 팀은 식물이 성장을 위해 자원을 사용하는지 또는 스트레스에 대처하기 위해 자원을 사용하는지를 조절하는 이전에 알려지지 않은 경로를 발견했습니다. Phys.org 포털. 이 발견은 농업 조건에서 스트레스 반응을 제어하여 수확량을 증가시킬 수 있습니다. 과학자들은 저널에 결과를 발표했습니다. 과학.
일본 나고야대학 생명과학대학원의 Yoshikatsu Matsubayashi 교수와 Mari Ohnishi 부교수가 이끄는 연구팀은 스트레스에 대한 식물 반응에서 호르몬과 그 수용체의 역할을 연구했습니다.
그들은 해당 호르몬이 아직 확인되지 않은 세 가지 수용체에 집중했습니다. 그들은 작은 꽃 식물인 Arabidopsis thaliana를 사용하여 호르몬으로 기능하는 PSY 계열을 발견하여 이러한 수용체에 결합하고 스트레스 반응을 성장으로 전환하거나 그 반대로 전환합니다.
일반적으로 수용체와 호르몬은 자물쇠와 열쇠의 역할을 하며 호르몬(이 경우에는 펩타이드 PSY)이 생물학적 과정을 시작하는 데 필요한 열쇠 역할을 합니다. 그러나 이 연구에서 PSY를 생성하지 않는 식물 세포는 활성 스트레스 반응을 보였습니다. 따라서 이것은 스트레스 반응을 활성화하는 대신 수용체 "잠금"에 있는 PSY "열쇠"의 존재가 스트레스 반응을 억제한다는 것을 암시합니다.
스트레스 반응의 특성을 테스트하기 위해 연구자들은 열, 소금을 사용하여 극도로 스트레스가 많은 조건에서 식물을 재배하고 박테리아에 감염시켰습니다. PSY 수용체가 결핍되었거나 지속적으로 PSY 호르몬을 공급받는 식물은 스트레스에 적절히 반응하지 않아 생존이 감소했습니다. 과학자들은 스트레스를 받은 식물이 PSY 생성을 멈추고, 이것이 없으면 스트레스 반응을 유발한다고 결론지었습니다.
이 현상을 설명하기 위해 연구자들은 손상된 세포가 손상된 부위에 인접한 세포층에서 PSY 호르몬의 농도를 감소시키는 메커니즘을 제안했습니다. 이러한 PSY 부족은 스트레스 반응을 유발합니다. 중요한 것은 손상된 식물이 메시지를 보낼 수 있는 이유를 설명할 수 있다는 것입니다.
손상된 식물 세포는 제한된 자원을 사용하여 새로운 신호를 생성하는 대신 PSY 호르몬의 방출을 중단하여 스트레스 반응을 활성화할 수 있습니다. 이러한 메커니즘은 스트레스 저항과 관련 에너지 비용의 균형을 유지하는 것을 가능하게 합니다. 결과적으로 가장 스트레스가 많은 환경 조건에서도 식물은 제한된 자원을 관리함으로써 여전히 성장할 수 있습니다.
Arabidopsis에서 발견되는 대부분의 메커니즘은 다른 식물에서도 발견됩니다. 따라서 이러한 결과는 모든 문화권에 적용할 수 있습니다.