研究者たちは、シンクロトロン光を使ってタマネギの細胞壁を文字通り剥がし、植物が気候変動や病気によって引き起こされるストレスに耐えられるようにしています。
サスカチュワン大学(USask)の農業生物資源学部の修士課程の学生であるAriana Forandは、次のように述べています。 「植物が複数のストレスに耐えることができるようにする修正を見つけることは驚くべきことです。」
Forandは、カルシウムとホウ素が植物細胞壁の強化にどのように有益な役割を果たすかを調査するプロジェクトを主導し、凍結と干ばつに伴う脱水症状を軽減し、 病原体.
結局のところ、理論をテストするのに最適な植物はタマネギでした。
チームは、サスカチュワン大学のカナダ光源(CLS)との施設のパートナーシップのおかげで、イリノイ州のAdvanced Photon Source(APS)でタマネギのサンプルを分析し、データを収集しました。
「このプロジェクトは、凍結ストレスの仕事をした前のUSask修士課程の学生であるJun Liuの仕事に基づいています。そして、干ばつと寒さの両方で、植物は同じように水を失うことを知っています。」
タマネギは、さまざまな種類のストレスから保護するための植物構造の鍵である「細胞の単層を簡単に剥がして細胞壁の変化を見ることができるため」、使用するのに適した植物です。
この研究のユニークな特徴、その結果は ジャーナルPlantsに掲載されました、それは一度に複数のストレスを調べたということでした–ウェールズのタマネギと料理のタマネギの脱水、そしてアフリカ原産の小さな顕花雑草であるシロイヌナズナの病原体耐性。
温室で育てられた玉ねぎに水と混合したカルシウムを加えた後、フォランドはシンクロトロンX線顕微鏡を使用して、植物がカルシウムを吸収しただけでなく、細胞壁に局在していることを確認しました。
乾燥状態でのさらなる試験は、処理された植物における水分損失の減少を示した。 同様に、ホウ素はシロイヌナズナの細胞壁でペクチンと結合し、導入された病気に対する耐性を強化することが知られています。
「私たちは細胞壁を構造的に強化する方法を検討していました」とForand氏は述べています。 カルシウムとホウ素が水分の損失と病気の影響を減らすことを確認することは、他の植物で同様の効果を探すための扉を開きます。
USaskの植物科学教授でForandのスーパーバイザーであるカレン・タニーノ博士は、次のように述べています。 この研究は、毎年のストレス変動から植物を保護する機会を提供します。」
ForandとTaninoはどちらも、研究を拡大することで、畑作物と園芸産業の両方で水分の損失と病気に対する抵抗力を強化する機会が得られると考えています。
詳細については:
ビクトリアシュラム
カナダの光源
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