தாவரங்கள் மிகவும் நீளமானவை, அவற்றின் ஒவ்வொரு இலைகளுக்கும் சூரிய ஒளியை அணுக அனுமதிக்க வளைந்திருக்கும். இந்த நிகழ்வை பல நூற்றாண்டுகளாக கவனித்தாலும், விஞ்ஞானிகள் அதை முழுமையாக புரிந்து கொள்ளவில்லை. இப்போது சால்க் இன்ஸ்டிடியூட் விஞ்ஞானிகள் இரண்டு தாவர காரணிகள் - புரதம் PIF7 மற்றும் வளர்ச்சி ஹார்மோன் ஆக்சின் - தாவரங்கள் நிழலில் இருக்கும்போது மற்றும் அதிக வெப்பநிலைக்கு வெளிப்படும் போது வளர்ச்சியை விரைவுபடுத்தும் தூண்டுதல்கள் என்று கண்டுபிடித்துள்ளனர். நிறுவனத்தின் அதிகாரப்பூர்வ இணையதளம்.
ஆகஸ்ட் 29, 2022 அன்று நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்ட கண்டுபிடிப்புகள், புவி வெப்பமடைதல் பயிர்களை சேதப்படுத்தும் போதிலும் தாவரங்கள் காலநிலை மாற்றத்திற்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கும் மற்றும் விளைச்சலை அதிகரிக்கும் என்பதை விஞ்ஞானிகள் கணிக்க உதவும்.
"இப்போது, நாங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட அடர்த்தியில் பயிர்களை வளர்த்து வருகிறோம், ஆனால் காலநிலை மாற்றங்களாக தாவர வளர்ச்சியை மேம்படுத்த அந்த அடர்த்தியைக் குறைக்க வேண்டும் என்பதை எங்கள் முடிவுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன" என்று மூத்த எழுத்தாளர் பேராசிரியர் ஜோன் சோரி கூறுகிறார், சால்க் நிறுவனத்தின் தாவர மூலக்கூறு இயக்குனர். மற்றும் செல் உயிரியல் ஆய்வகம் மற்றும் ஹோவர்ட், ஹியூஸ் மருத்துவ நிறுவனத்தில் ஆராய்ச்சியாளர். "தாவரங்கள் ஒளி மற்றும் வெப்பநிலைக்கு எவ்வாறு பதிலளிக்கின்றன என்பதற்கான மூலக்கூறு அடிப்படையைப் புரிந்துகொள்வது, சிறந்த விளைச்சலை உருவாக்க நடவு அடர்த்தியை நன்றாக மாற்ற அனுமதிக்கும்."
முளைக்கும் போது, நாற்றுகள் மண்ணை உடைத்து சூரிய ஒளியை விரைவாகப் பிடிக்க அவற்றின் தண்டுகளை விரைவாக நீட்டிக்கின்றன. பொதுவாக, தண்டு சூரிய ஒளியை வெளிப்படுத்திய பிறகு அதன் வளர்ச்சியைக் குறைக்கிறது. ஆனால் தாவரமானது சூரிய ஒளிக்காக சுற்றியுள்ள தாவரங்களுடன் போட்டியிட்டாலோ அல்லது உயரும் வெப்பநிலைக்கு ஏற்ப சூடான நிலத்திற்கும் செடியின் இலைகளுக்கும் இடையே உள்ள தூரத்தை அதிகப்படுத்தினால் தண்டு மீண்டும் விரைவாக நீண்டுவிடும். சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகள் - நிழல் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை - தண்டு வளர்ச்சியைத் தூண்டும் அதே வேளையில், அவை விளைச்சலைக் குறைக்கின்றன.
இந்த ஆய்வில், விஞ்ஞானிகள் நிழலில் வளரும் தாவரங்களையும் அதே நேரத்தில் சூடான வெப்பநிலையையும் ஒப்பிட்டனர் - அதிக நடவு அடர்த்தி மற்றும் காலநிலை மாற்றத்தைப் பிரதிபலிக்கும் நிலைமைகள். விஞ்ஞானிகள் அரபிடோப்சிஸ் தலியானா என்ற மாதிரி தாவரத்தையும், தக்காளி மற்றும் புகையிலையின் நெருங்கிய உறவினரையும் பயன்படுத்தினர், ஏனெனில் இந்த சுற்றுச்சூழல் நிலைமைகளால் மூன்று தாவர இனங்களும் சமமாக பாதிக்கப்படுகின்றனவா என்பதைப் பார்க்க ஆர்வமாக இருந்தனர்.
மூன்று உயிரினங்களிலும், அண்டை தாவரங்களால் உருவாக்கப்பட்ட நிழலைத் தவிர்க்க ஒரே நேரத்தில் முயற்சித்தபோது தாவரங்கள் மிகவும் உயரமாக வளர்ந்ததை ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு கண்டறிந்தது மற்றும் அதிக வெப்பநிலைக்கு வெளிப்பட்டது. மூலக்கூறு மட்டத்தில், மரபணுக்களை ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்ய உதவும் புரதமான PIF7 டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி வளர்ச்சியை அதிகரிக்க உதவியது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். ஒரே நேரத்தில் அதிக வெப்பநிலைக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கும் அண்டை தாவரங்களை பயிர்கள் கண்டறியும் போது, வளர்ச்சி ஹார்மோனான ஆக்சின் அளவு அதிகரித்ததையும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இந்த சினெர்ஜிஸ்டிக் PIF7-ஆக்சின் பாதை தாவரங்கள் அவற்றின் சூழலுக்கு பதிலளிக்கவும், சிறந்த வளரும் நிலைமைகளைத் தேடவும் அனுமதித்தது.
தொடர்புடைய டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி, PIF4, அதிக வெப்பநிலையில் தண்டு நீட்டிப்பைத் தூண்டியது. இருப்பினும், நிழல் மற்றும் உயர்ந்த வெப்பநிலைகளின் கலவையுடன், இந்த காரணி இனி முக்கிய பங்கு வகிக்கவில்லை.
"முந்தைய ஆய்வுகள் தொடர்புடைய வளர்ச்சி சூழ்நிலைகளில் இந்த காரணியின் முக்கியத்துவத்தை காட்டியுள்ளதால் PIF4 முக்கிய பங்கு வகிக்கவில்லை என்பதைக் கண்டு நாங்கள் ஆச்சரியப்பட்டோம்," என்று சால்க் இன்ஸ்டிடியூட்டில் ஒரு ஆராய்ச்சி சக மற்றும் இணை பேராசிரியரான யோகேவ் புர்கோ கூறுகிறார். இஸ்ரேல் எரிமலைகள் நிறுவனத்தில் விவசாய ஆராய்ச்சிக்கான அமைப்பு. "இந்த ஆலைக்கு PIF7 ஆதிக்கம் செலுத்தும் வளர்ச்சி இயக்கி என்பது ஒரு உண்மையான ஆச்சரியமாக இருந்தது. இந்த புதிய அறிவின் மூலம், பருவநிலை மாற்றத்திற்கு ஏற்ப பல்வேறு பயிர்களின் வளர்ச்சியின் பிரதிபலிப்பை மேம்படுத்துவோம் என்று நம்புகிறோம்."
PIF7 மற்றும் auxin இன் விளைவைப் பெருக்கும் மற்றொரு காரணி இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படவில்லை என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் நம்புகின்றனர். எதிர்கால ஆய்வுகளில் இந்த அறியப்படாத காரணியை ஆராய்வார்கள் என்று அவர்கள் நம்புகிறார்கள். பெர்கோவின் ஆய்வகம் பயிர்களில் இந்தப் பாதையை எவ்வாறு மேம்படுத்தலாம் என்பதையும் ஆய்வு செய்யும்.
"உலக வெப்பநிலை அதிகரித்து வருகிறது, எனவே இந்த புதிய நிலைமைகளில் வளரக்கூடிய உணவுப் பயிர்கள் நமக்குத் தேவை" என்று சால்க் தாவர பயன்பாட்டு முன்முயற்சியின் இணைத் தலைவர் சோரி மற்றும் ஹோவர்ட் எச். மற்றும் மரியம் ஆர். நியூமன் தாவர உயிரியல் தலைவர் கூறுகிறார். "அதிக வெப்பநிலையில் தாவர வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய காரணிகளை நாங்கள் கண்டறிந்துள்ளோம், இது எதிர்கால சந்ததியினருக்கு உணவளிக்க அதிக உற்பத்தி பயிர்களை வளர்க்க உதவும்."