Navorsers gebruik sinchrotronlig om die uieselwande letterlik terug te skil om plante te help om die spanning wat deur klimaatsverandering en siektes veroorsaak word, beter te weerstaan.
"Ons weet daar was baie droogte op die prairies, en mense se lewensbestaan is op die spel," sê Ariana Forand, 'n Meestersgraadstudent in die Kollege vir Landbou en Biobronne aan die Universiteit van Saskatchewan (USask). "Dit sal verstommend wees om modifikasies te vind wat plante in staat sal stel om veelvuldige spanning te weerstaan."
Forand het 'n projek gelei wat ondersoek het hoe kalsium en boor 'n voordelige rol speel in die versterking van plantselwande, om die dehidrasie wat met vries en droogte gepaardgaan te verminder en weerstand teen patogene.
Soos dit geblyk het, was uie die perfekte plant om die teorie op te toets.
Die span het uiemonsters ontleed en data by die Advanced Photon Source (APS) in Illinois ingesamel, danksy die fasiliteit se vennootskap met die Canadian Light Source (CLS) by die Universiteit van Saskatchewan.
"Hierdie projek bou regtig voort op die werk van 'n vorige USask-meesterstudent, Jun Liu, wat vriesstreswerk gedoen het," het Forand gesê, "en ons weet dat plante in beide droogte en koue water op soortgelyke maniere verloor."
Uie is goeie plante om te gebruik "omdat jy maklik 'n enkele laag selle kan afskil en die veranderinge in die selwand sien," 'n plantstruktuur wat sleutel is om teen verskillende soorte spanning te beskerm.
'n Unieke kenmerk van hierdie navorsing, waarvan die resultate was gepubliseer in die tydskrif Plants, was dat dit na verskeie spannings gelyktydig gekyk het - dehidrasie in Walliese uie en kookuie, en patogeenweerstand in Arabidopsis, 'n kleinblomende onkruid inheems aan Afrika.
Nadat kalsium gemeng met water by die kweekhuis-gekweekte uie gevoeg is, het Forand sinchrotron X-straalmikroskopie gebruik om nie net te bevestig dat die plante die kalsium opgeneem het nie, maar dat dit in die selwand gelokaliseer is.
Verdere toetsing met droë toestande het 'n vermindering in waterverlies in die behandelde plante getoon. Net so is dit bekend dat boor met pektien in die selwande van Arabidopsis bind, wat sy weerstand teen ingevoerde siektes versterk.
"Ons het na maniere gekyk om selwande struktureel te versterk," het Forand gesê. Bevestiging dat kalsium en boor die impak van vogverlies en siektes verminder, maak die deur oop om na 'n soortgelyke effek in ander plante te soek.
Dr. Karen Tanino, USask-professor in plantwetenskappe en Forand se studieleier, het gesê dat in enige gegewe jaar “een stres meer algemeen kan wees as 'n ander – jy kan net nie regtig voorspel wat dit sal wees nie. Hierdie navorsing bied ’n kans om plante teen stresvariasies van jaar tot jaar te beskerm.”
Beide Forand en Tanino glo dat die uitbreiding van hul navorsing geleenthede bied om weerstand teen vogverlies en siektes in beide veldgewasse en in die tuinboubedryf te versterk.
Vir meer inligting:
Victoria Schramm
Kanadese Ligbron
Tel: + 1 306-657-3516
E-pos: victoria.schramm@lightsource.ca