രണ്ട് പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങളിൽ, Utrecht ജീവശാസ്ത്രജ്ഞരും അന്തർദേശീയ സഹപ്രവർത്തകരും ചൂടുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ സസ്യങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾ വിവരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ സസ്യങ്ങൾ എങ്ങനെ മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ചകൾ ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ നൽകുന്നു. സസ്യങ്ങളുടെ വളർച്ചയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും ആഗോളതാപനത്തെ കൂടുതൽ പ്രതിരോധിക്കുന്നതിനും ഇത് ഒരു ചവിട്ടുപടി നൽകുകയും ചെയ്യും. ദി പ്ലാന്റ് ജേർണൽ ആൻഡ് നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഗവേഷകർ അവരുടെ ഫലങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു.
മരുഭൂമിയിലെ ധ്രുവക്കരടികൾ
എങ്കിലും പല സസ്യജാലങ്ങളും ഉയർന്ന താപനിലയെ നേരിടാനുള്ള വഴികൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. "മൃഗങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഊഷ്മളതയോടും മറ്റ് പാരിസ്ഥിതിക ഘടകങ്ങളോടും പ്രതികരിക്കുന്നതിന് പല സസ്യങ്ങൾക്കും അവയുടെ ശരീരഘടനയെ പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ കഴിയും," ഗവേഷകനായ മാർട്ടിജൻ വാൻ സാന്റൻ പറയുന്നു, ഉട്രെക്റ്റ് സർവകലാശാലയുമായി അഫിലിയേറ്റ് ചെയ്യുകയും രണ്ട് പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങൾക്കും സംഭാവന നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. “മൃഗങ്ങൾ തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായ ഒരു കഥയാണ്. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, നിങ്ങൾ ഒരു ധ്രുവക്കരടിയെ മരുഭൂമിയിൽ വെച്ചാൽ, അത് ഇപ്പോഴും കട്ടിയുള്ള രോമക്കുപ്പായമുള്ള ഒരു ധ്രുവക്കരടി പോലെയായിരിക്കും. എന്നാൽ ഒരു ചെടി ചൂടുള്ള സാഹചര്യത്തിലാണ് വളരുന്നതെങ്കിൽ, അത് അതിന്റെ ശരീരഘടനയ്ക്ക് അനുസൃതമായി പൊരുത്തപ്പെടും. ഈ രീതിയിൽ, ഈ കുറഞ്ഞ അനുകൂല സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്ലാന്റ് മികച്ച രീതിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.
കോംപാക്റ്റ് മുതൽ തുറന്ന പ്ലാന്റ് ഫോം വരെ
പല സസ്യജാലങ്ങൾക്കും അവയുടെ തണ്ടുകളുടെയും ഇലകളുടെയും ആകൃതിയെ ഉയർന്ന താപനിലയെ കൂടുതൽ പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിയും. പല സസ്യ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞരും അവരുടെ പ്രിയപ്പെട്ട സസ്യ മാതൃകയായി കണക്കാക്കുന്ന തേൽ ക്രെസിനും (അറബിഡോപ്സിസ് താലിയാന) ഇത് സത്യമാണ്. തണുത്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഈ ചെടികൾ ഒതുക്കമുള്ളതും അവയുടെ ഇലകൾ നിലത്തോട് ചേർന്നുള്ളതുമാണ്. താപനില ഉയരുമ്പോൾ, അവർ കൂടുതൽ തുറന്ന നിലപാട് സ്വീകരിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇലകൾ കൂടുതൽ നിവർന്നുനിൽക്കുന്നു. ഇത് സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള നേരിട്ടുള്ള വികിരണത്തെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഇലത്തണ്ടുകൾ വലിച്ചുനീട്ടുകയും കൂടുതൽ കാറ്റ് ഇലകൾ കടന്നുപോകുകയും ചൂട് ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യും.
ആവശ്യമുള്ളതും ആവശ്യമില്ലാത്തതുമായ നീട്ടൽ
എന്നിരുന്നാലും വിളകളിലും (മുറിച്ച) പൂക്കളിലും, ഇത്തരത്തിലുള്ള വലിച്ചുനീട്ടൽ പലപ്പോഴും ആവശ്യമില്ല. വലിച്ചുനീട്ടുന്നത് ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുമെന്നതിനാൽ കർഷകർ ഈ മാറ്റങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു. “എന്നാൽ അതേ സമയം, കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വിളകളെ കൂടുതൽ പ്രതിരോധിക്കുന്നതിന് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ആവശ്യമാണ്. ദീർഘകാലത്തേക്ക് ഉൽപ്പാദനം നിലനിർത്താൻ അത് ആവശ്യമാണ്," വാൻ സാന്റൻ പറയുന്നു.
സസ്യങ്ങളെ കൂടുതൽ കാലാവസ്ഥാ സഹിഷ്ണുതയുള്ളതാക്കുന്നു
“കൃഷി ചെയ്ത പല വിളകൾക്കും ഉയർന്ന താപനിലയോട് നന്നായി പ്രതികരിക്കാനുള്ള കഴിവ് നഷ്ടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു,” വാൻ സാന്റൻ പറയുന്നു. "വിവിധ വിളകളിൽ, വളർത്തൽ, പ്രജനന പ്രക്രിയയിൽ ഇത് അപ്രത്യക്ഷമായി, കാരണം ബ്രീഡർമാർ പ്രാഥമികമായി മറ്റ് സ്വഭാവങ്ങളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു."
കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനം താപനില വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, സസ്യങ്ങളെ കൂടുതൽ കാലാവസ്ഥാ-സഹിഷ്ണുതയുള്ളതാക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകത വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്ന് വാൻ സാന്റൻ പറയുന്നു. “ചെടികൾ ഉയർന്ന താപനിലയെ എങ്ങനെ നേരിടുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് ഇതിന് ആവശ്യമാണ്. അവർക്ക് ലഭിക്കുന്ന താപനില സിഗ്നലുകളെ വളർച്ചാ അഡാപ്റ്റേഷനുകളാക്കി മാറ്റുന്നത് എങ്ങനെയാണ്? സസ്യങ്ങൾ ഉപോൽപ്പന്ന താപനിലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം ചെയ്യുന്നത്, പ്രജനനത്തിലൂടെ വിളകളുടെ വാസ്തുവിദ്യ ക്രമീകരിക്കാനുള്ള ഉപകരണങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.
മോളിക്യുലാർ മെക്കാനിസം ചൂട് പോസ്ചറിൽ മാറുന്നു
ഉയർന്ന താപനിലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടാത്ത താലെ ക്രെസ് ചെടികൾക്ക് ചില രാസവസ്തുക്കളുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ ആ കഴിവ് വീണ്ടെടുക്കാൻ കഴിയും. വാൻ സാന്റന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര ഗവേഷണ സംഘമാണ് ഇത് കണ്ടെത്തിയത്. ഉയർന്ന താപനിലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടാത്ത ഒരു തേൽ ക്രെസ് മ്യൂട്ടന്റിൽ സംഘം ധാരാളം പദാർത്ഥങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചു. ഇളം ചെടികളിൽ, താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ പോലും ഉയർന്ന താപനിലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ 'സ്വിച്ച് ഓൺ' ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഒരു തന്മാത്ര അവർ കണ്ടെത്തി.
ഗവേഷകർ ഈ സംയുക്തത്തെ 'ഹീറ്റിൻ' എന്ന് വിളിക്കുന്നു. തന്മാത്രയെ രാസപരമായി പരിഷ്ക്കരിക്കുകയും പിന്നീട് ഏത് പ്രോട്ടീനുകളെ ചൂടാക്കാൻ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് പഠിക്കുകയും ചെയ്തു, അവർ നൈട്രിലേസ് എന്ന പ്രോട്ടീനുകളുടെ ഒരു കൂട്ടം കണ്ടെത്തി. തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഉപഗ്രൂപ്പ് കാബേജുകളിലും തേൽ ക്രെസ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള അനുബന്ധ ഇനങ്ങളിലും മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ.
ഒരു പ്ലാന്റ് ബ്രീഡിംഗ് കമ്പനിയുമായി ചേർന്ന്, ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർ കാബേജ് സ്പീഷീസ് ചൂടിനോട് പ്രതികരിക്കുന്നതായി കണ്ടെത്തി. അറിയപ്പെടുന്ന വളർച്ചാ ഹോർമോണായ ഓക്സിൻ ഉൽപാദനം സാധ്യമാക്കുന്നതിനാലാവാം ഉയർന്ന താപനിലയുമായി പൊരുത്തപ്പെടാൻ നൈട്രിലേസുകൾ ആവശ്യമാണെന്നും അവർ കണ്ടെത്തി. ദി പ്ലാന്റ് ജേർണലിൽ ഗവേഷകർ ഈ കണ്ടെത്തൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
ഉയർന്ന താപനില പൊരുത്തപ്പെടുത്തലിനുള്ള പുതിയ പാത
ഹീറ്റിൻ ഫലങ്ങളുടെ പ്രസിദ്ധീകരണം മറ്റൊരു പ്രസിദ്ധീകരണവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, ഇന്ന് നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ. ബെൽജിയത്തിലെ VIB ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ആ ഗവേഷണത്തിന് നേതൃത്വം നൽകിയത്, വാൻ സാന്റനും ഉൾപ്പെട്ടിരുന്നു. സസ്യങ്ങൾ ചൂടുള്ള അന്തരീക്ഷവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന രീതിയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന മുമ്പ് വിവരിക്കാത്ത ഒരു പ്രോട്ടീൻ സംഘം കണ്ടെത്തി. പ്രോട്ടീന് MAP4K4/TOT3 എന്ന് പേരിട്ടു, TOT എന്നതിനർത്ഥം താപനിലയുടെ ലക്ഷ്യം എന്നാണ്.
ശ്രദ്ധേയമായി, സസ്യങ്ങളിലെ ഊഷ്മളമായ പൊരുത്തപ്പെടുത്തലുമായി ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതുവരെ ബന്ധപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള മറ്റെല്ലാ സിഗ്നലിംഗ് പാതകളിൽ നിന്നും TOT3- നയിക്കുന്ന പ്രക്രിയ വലിയതോതിൽ സ്വതന്ത്രമാണ്. കൂടാതെ, TOT3 ന്റെ അഡാപ്റ്റേഷനുകൾ ഒരു ചെടിയിൽ പ്രകാശിക്കുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവിനെയും ഘടനയെയും ആശ്രയിക്കുന്നതായി കാണുന്നില്ല.
വാൻ സാന്റൻ: “തന്മാത്രാ സംവിധാനങ്ങളിൽ വളരെയധികം ഓവർലാപ്പ് ഉണ്ട്, അതിലൂടെ സസ്യങ്ങൾ മാറുന്ന പ്രകാശ ഘടനയ്ക്കും ഉയർന്ന താപനിലയ്ക്കും വളർച്ചയെ പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നു. TOT3 ഉപയോഗിച്ച്, സസ്യം പ്രകാശവുമായി ഇടപെടുന്ന രീതിയെ തടസ്സപ്പെടുത്താതെ, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വളർച്ചയെ നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഘടകം ഇപ്പോൾ നമുക്കുണ്ട്.
വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ
"ഇതിനെ കൂടുതൽ രസകരമാക്കുന്നത് എന്താണ്," വാൻ സാന്റൻ പറയുന്നു, "താൽ ക്രെസ്സിലും ഗോതമ്പിലും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ വളർച്ചയെ പൊരുത്തപ്പെടുത്തുന്നതിൽ TOT3 സമാനമായ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഈ രണ്ട് ഇനങ്ങളും ജനിതകപരമായി പരസ്പരം വേർതിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ അത് വിശാലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് വലിയ സാധ്യത നൽകുന്നു.
വളർച്ചാ ഇൻഹിബിറ്ററുകൾക്കുള്ള ബദൽ
ആത്യന്തികമായി, TOT3 യുടെ കണ്ടെത്തലുകളും നൈട്രിലേസുകളുടെ പങ്കും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനം മൂലം താപനില ഉയരുമ്പോൾ പോലും, ആവശ്യത്തിന് വിളകൾ വളർത്തുന്നത് തുടരാൻ സഹായിക്കും. സസ്യവളർച്ചയെ തടയാൻ ഇപ്പോൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കൾക്കുള്ള ബദലുകൾ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള അവസരങ്ങളും കണ്ടെത്തലുകൾ നൽകുന്നു. ഒരു ഉദാഹരണമായി, വാൻ സാന്റൻ മുറിച്ച പൂക്കളെ പരാമർശിക്കുന്നു, അത് താപനില വ്യതിയാനങ്ങളോട് വളരെ ശക്തമായി പ്രതികരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പുഷ്പകൃഷിയിൽ, ചെടികൾ നല്ലതും ഒതുക്കമുള്ളതുമായി നിലനിർത്താൻ ധാരാളം വളർച്ചാ ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
"ഉദാഹരണത്തിന്, നിങ്ങൾ തുലിപ്സ് വാങ്ങുന്ന നിമിഷം, അവയ്ക്ക് ഇപ്പോഴും നല്ല ചെറിയ തണ്ട് ഉണ്ട്," വാൻ സാന്റൻ പറയുന്നു. “എന്നാൽ നിങ്ങളുടെ വീട്ടിൽ കുറച്ച് ദിവസങ്ങൾക്ക് ശേഷം, അവർ പാത്രത്തിന്റെ അരികിൽ തൂങ്ങിക്കിടക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. ഉയർന്ന ഇൻഡോർ താപനില ചെടികൾ വലിച്ചുനീട്ടാൻ ഇടയാക്കുന്നു, ഒടുവിൽ അവയെ തളർച്ചയിലേക്കും വളയുന്നതിലേക്കും നയിക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ കുറവ് നീളുന്ന പുതിയ പുഷ്പ ഇനങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന് പുതിയ അറിവ് സഹായിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, നമുക്ക് ദോഷകരമായ വളർച്ചാ ഇൻഹിബിറ്ററുകളുടെ ഉപയോഗം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും.
കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾക്ക്:
ഉത്രെച്റ്റ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി
www.uu.nl