Perubahan iklim merusak sistem kekebalan tanaman. Bisakah mereka di -boot ulang

Saat gulma pergi, Arabidopsis thaliana adalah spesimen yang agak menawan.
Tetapi daunnya yang rotund sering melahirkan penumpang yang tidak disukai: di antaranya, bakteri yang disebut Pseudomonas syringae.
Saat itulah segalanya menjadi menarik.Konten Konten ini juga dapat dilihat di situs yang berasal.
Di antara yang paling penting adalah hormon yang disebut asam salisilat (SA).
Tapi bayangkan hari musim semi ini sangat panas.Beberapa hari ke gelombang panas yang lewat, Anda akan melihat bahwa daun tanaman tumbuh kuning dan layu.

Selama sebagian besar dekade terakhir, Sheng-Yang He, seorang ahli biologi tanaman di Duke University, telah mempelajari mengapa sistem kekebalan tubuh gagal dalam panas.
Itulah jenis disfungsi yang diharapkan menjadi jauh lebih umum untuk semua jenis tanaman karena perubahan iklim dan gelombang panas menjadi lebih intens dan sering.
Tidak ada satu pun cara perubahan iklim akan mempengaruhi tanaman.
Di tempat lain, mereka bisa layu dan mati karena stres terlalu panas.

Secara keseluruhan, perubahan cepat seperti itu tidak baik untuk organisme yang tidak dapat dengan cepat berjalan ke habitat baru, seperti yang bisa dilakukan hewan.
Pekan lalu, sebuah studi terpisah yang diterbitkan oleh para peneliti di Universitas Cina Hong Kong memproyeksikan hasil panen global dapat turun 20 persen pada tahun 2050 karena dampak perubahan iklim.
Tanaman tidak memiliki apa yang dikenal sebagai kekebalan adaptif, seperti sel yang ditemukan pada hewan yang belajar dari bertemu musuh mikroba baru dan siap untuk melompat ke dalam tindakan ketika mereka menghadapinya lagi.
Setiap respons kimia, seperti produksi SA, tergantung pada aksi banyak gen yang menerjemahkan berbagai protein kepada orang lain.

Berbicara tentang jutaan tahun evolusi, kata dia, yang juga penyelidik dengan Howard Hughes Medical Institute.
Dia tumbuh di sebuah komunitas pertanian di Cina timur, di mana dia ingat aroma pestisida yang menggantung di udara selama musim tanam.
Hari ini di laboratorium, sebagian besar pekerjaannya melibatkan melakukan sebaliknya: tanaman yang menginokulasi dengan bakteri penyebab penyakit.
Banyak dari pekerjaan ini telah dilakukan pada tikus laboratorium Arabidopshe lab tanaman, seperti yang ia katakan.

Salah satunya adalah bahwa genom Weeds Humble cukup pendek, bagian dari alasan itu adalah tanaman pertama yang sepenuhnya diurutkan.
Bagi sebagian besar tanaman, prosesnya melelahkan.Bahan genetik baru diperkenalkan dalam cawan petri, ditanggung oleh bakteri yang masuk ke dalam sel tanaman.
Tapi Arabidopsis menawarkan jalan pintas.Ahli biologi hanya perlu mencelupkan bunga tanaman ke dalam larutan yang diisi dengan bakteri yang mengandung gen dan pesan akan dibawa langsung ke biji, yang dapat ditanam dengan mudah.
Namun, butuh bertahun-tahun untuk mencari tahu apa yang dilakukan semua gen penghasil SA dalam kondisi rumah kaca yang sempurna.

Misi mereka: Temukan gen (atau gen) yang mengendalikan langkah apa pun yang menahan produksi SA saat menjadi panas.
Mereka memodifikasi gen demi gen, menginfeksi tanaman dan melihat efeknya.
Anda tidak akan percaya berapa banyak eksperimen gagal yang kami miliki, katanya.
Generasi mahasiswa pascasarjana menjaga proyek tetap berjalan.Pekerjaan saya terutama menjadi pemandu sorak mereka, katanya.

Gen itu disebut CBP60G, dan tampaknya bertindak sebagai sakelar utama untuk sejumlah langkah yang terlibat dalam membuat SA.
Kuncinya adalah memotongnya.Para peneliti dapat melakukan itu, mereka menemukan, dengan memperkenalkan bentangan baru promotor codea yang diambil dari virus yang akan memaksa pabrik untuk menuliskan CBP60G dan mengembalikan jalur perakitan SA.
Sejak itu, tim HES telah mulai menguji modifikasi gen pada tanaman pangan seperti rapeseed, sepupu dekat Arabidopsis.
Sejauh ini, tim telah berhasil menyalakan respons imun di lab, tetapi mereka perlu melakukan tes lapangan.

Mengingat di mana -mana dari jalur SA, tidak mengherankan bahwa perbaikan genetik HES akan bekerja secara luas di banyak tanaman, kata Marc Nishimura, seorang ahli dalam kekebalan tanaman di Colorado State University yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Dan ada variabel selain gelombang panas yang akan mempengaruhi kekebalan tanaman, ia menunjukkan, seperti meningkatkan kelembaban atau panas berkelanjutan yang berlangsung sepanjang musim tanam.
Dia menganggapnya sebagai kemenangan untuk menggunakan sains dasar untuk menguraikan gen tanaman.
Alternatifnya, kata Nishimura, lebih banyak kehilangan tanaman dan lebih banyak pestisida untuk mencegahnya.