Пољопривредни усеви се често суочавају са тешким условима животне средине. Уместо да користе енергију за раст, фактори као што су болести, екстремне температуре и заслањена тла приморавају биљке да је користе како би реаговале на настали стрес. Овај феномен се назива "компромисом између одговора на раст и стреса".
Тим истраживача са Универзитета Нагоја открио је раније непознат пут којим се регулише да ли биљка користи своје ресурсе за раст или за суочавање са стресом. Пхис.орг портал. Ово откриће би могло омогућити контролу одговора на стрес у пољопривредним условима, повећавајући њихов принос. Научници су своје резултате објавили у часопису Наука.
Истраживачки тим, који су предводили професор Јошикацу Мацубајаши и ванредни професор Мари Охниши са Факултета природних наука Универзитета Нагоја у Јапану, проучавао је улогу хормона и њихових рецептора у одговорима биљака на стрес.
Фокусирали су се на три рецептора за које одговарајући хормон још није био идентификован. Користећи Арабидопсис тхалиана, малу цветну биљку, открили су породицу ПСИ која функционише као хормон, везујући се за ове рецепторе и мењајући одговор на стрес на раст и обрнуто.
Нормално, рецептори и хормони функционишу као браве и кључеви, при чему хормон (у овом случају, пептид ПСИ) делује као кључ потребан за покретање биолошког процеса. Међутим, у овој студији, биљне ћелије које нису производиле ПСИ су ипак имале активан одговор на стрес. Стога, ово сугерише да уместо активирања одговора на стрес, присуство ПСИ „кључа“ у „брави“ рецептора га држи искљученим.
Да би тестирали природу одговора на стрес, истраживачи су узгајали биљке у екстремно стресним условима користећи топлоту, со и инфицирали их бактеријама. Биљке које су имале мањак ПСИ рецептора или су стално примале ПСИ хормон нису успеле да адекватно реагују на стрес, што је резултирало смањеним преживљавањем. Научници су закључили да биљке под стресом престају да производе ПСИ, чије одсуство изазива стресне реакције.
Да би објаснили овај феномен, истраживачи су предложили механизам којим оштећене ћелије смањују концентрацију ПСИ хормона у ћелијским слојевима у близини оштећених подручја. Овај недостатак ПСИ-а покреће одговор на стрес. Важно је да ово може објаснити зашто чак и оштећене биљке могу слати поруке.
Уместо да користи своје ограничене ресурсе за стварање новог сигнала, оштећена биљна ћелија може уместо тога да заустави ослобађање ПСИ хормона, активирајући одговор на стрес. Такав механизам би омогућио равнотежу отпорности на стрес са повезаним трошковима енергије. Као резултат тога, чак и под најстреснијим условима животне средине, биљке и даље могу да расту управљајући својим ограниченим ресурсима.
Већина механизама пронађених у Арабидопсису налази се и у другим биљкама. Стога су ови резултати применљиви на све културе.