ให้ความรู้เกี่ยวกับพืช

ในขณะที่การอาบน้ำในทะเลเดดซีที่มีรสเค็มจัดอาจเป็นยาหม่องสำหรับจิตวิญญาณและร่างกายของมนุษย์ แต่ความสัมพันธ์ระหว่างพืชส่วนใหญ่กับเกลือนั้นค่อนข้างตรงกันข้าม พืชพยายามทำทุกวิถีทางเพื่อหลีกหนีจากความเค็ม เนื่องจากเกลือสามารถสร้างความเสียหายและอาจทำให้ขาดอากาศหายใจได้ น่าเสียดายที่เกลือในพื้นที่เกษตรกรรมเป็นปัญหาของโลกที่เร่งตัวขึ้น ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งเพิ่มความเค็มของดินเมื่อใดก็ตามที่น้ำท่วมพัดพาพื้นที่ชายฝั่ง โดยปกติแล้วสิ่งนี้จะลดผลผลิตพืชผล "โลกต้องการพืชผลที่ทนต่อเกลือได้ดีขึ้น หากเราต้องการพัฒนาพืชที่ทนเค็มได้มากขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจกลไกที่พืชทำปฏิกิริยากับเกลือก่อน" ศาสตราจารย์ Staffan Persson จากภาควิชามหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนอธิบาย สาขาพืชศาสตร์และสิ่งแวดล้อม เขาพูดต่อ: "เพื่อหลีกเลี่ยงเกลือในดิน พืชสามารถทำให้รากของพวกมันงอกออกมาจากพื้นที่เค็มได้ ซึ่งเป็นกลไกสำคัญ จนถึงขณะนี้ยังไม่ชัดเจนว่าพวกมันทำเช่นนี้ได้อย่างไร" Persson ร่วมกับกลุ่มนักวิจัยต่างประเทศค้นพบสิ่งที่เกิดขึ้นภายใน พืช ในระดับเซลล์และโมเลกุลเมื่อรากของพวกมันเติบโตห่างจากเกลือ ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์Developmental Cell ฮอร์โมนความเครียดเข้ามามีบทบาท กลุ่มวิจัยได้ค้นพบว่าเมื่อพืชสัมผัสถึงความเข้มข้นของเกลือในท้องถิ่น ฮอร์โมนความเครียด ABA (กรดแอบไซซิก) จะถูกกระตุ้นในพืช ฮอร์โมนนี้จะกำหนดกลไกการตอบสนองในการเคลื่อนไหว "พืชมีฮอร์โมนความเครียดที่กระตุ้นโดยเกลือ ฮอร์โมนนี้ทำให้เกิดการจัดเรียงตัวของท่อโปรตีนขนาดเล็กในเซลล์ที่เรียกว่าโครงร่างโครงร่างของเซลล์ จากนั้นการปรับโครงสร้างจะทำให้เส้นใยเซลลูโลสที่อยู่รอบๆ เซลล์รากมีการจัดเรียงตัวใหม่ที่คล้ายกัน บังคับให้ รากจะบิดในลักษณะที่มันงอกออกมาจากเกลือ” ศาสตราจารย์เพอร์สันอธิบาย เปลี่ยนความเข้าใจว่าพืชเปลี่ยนรูปร่างได้อย่างไร บทบาทนำของฮอร์โมนความเครียดคือสิ่งที่ทำให้การค้นพบนี้สร้างความประหลาดใจให้กับนักวิจัย จนถึงขณะนี้ เชื่อกันว่าฮอร์โมนออกซินควบคุมความสามารถของพืชในการเปลี่ยนทิศทางเพื่อตอบสนองต่ออิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่างๆ (เรียกว่า tropisms) "การที่ฮอร์โมนความเครียด ABA มีความสำคัญต่อพืชในการจัดระเบียบผนังเซลล์ใหม่ และเปลี่ยนรูปร่างและทิศทางการเจริญเติบโตได้นั้นถือเป็นเรื่องใหม่โดยสิ้นเชิง สิ่งนี้สามารถเปิดช่องทางใหม่ในการวิจัยพืช ซึ่งจะมีการมุ่งเน้นมากขึ้นในบทบาทสำคัญที่ ดูเหมือนว่าฮอร์โมนจะมีบทบาทในความสามารถของพืชในการรับมือกับสภาวะต่างๆ โดยการเคลื่อนไหวที่เปลี่ยนไป" Staffan Persson กล่าว โดยการกลายพันธุ์กรดอะมิโนตัวเดียวในโปรตีนที่ทำให้เกิดการบิดของราก นักวิจัยสามารถย้อนกลับการบิดเพื่อให้พืชไม่สามารถเติบโตจากเกลือได้ Persson เชื่อว่าจะต้องใช้เวลาสักระยะหนึ่งก่อนที่ความรู้ใหม่จะถูกนำมาใช้ในการเกษตร ไม่น้อยเพราะ GMOs ยังคงถูกแบนในสหภาพยุโรป อย่างไรก็ตาม ผลที่ได้อาจเปิดทางให้มีการพัฒนาพันธุ์พืชทนเค็มได้มากขึ้น "พืชจะผลิตฮอร์โมนความเครียดมากขึ้นเมื่อสัมผัสถึงเกลือ ไม่ยากที่จะจินตนาการว่าถ้าคุณสามารถเร่งการตอบสนองต่อความเครียดของพืชโดยการเปลี่ยนลักษณะอื่นๆ ของโครงร่างโครงร่าง คุณอาจสามารถทำให้การบิดของรากของมันเร็วขึ้นได้ด้วยวิธีนี้ เราสามารถทำให้พืชแข็งแรงขึ้นได้โดยการลดการสัมผัสกับเกลือ" ศาสตราจารย์เพอร์สันกล่าว