სასოფლო-სამეურნეო კულტურებს ხშირად ემუქრებათ მკაცრი გარემო პირობები. ენერგიის ზრდისთვის გამოყენების ნაცვლად, ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა დაავადება, ექსტრემალური ტემპერატურა და მარილიანი ნიადაგი, აიძულებს მცენარეებს გამოიყენონ ის, რათა რეაგირება მოჰყვეს სტრესს. ამ ფენომენს ეწოდება "კომპანია ზრდის რეაქციასა და სტრესს შორის".
ნაგოიას უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა აღმოაჩინა მანამდე უცნობი გზა, რათა დაარეგულიროს, იყენებს თუ არა მცენარე თავის რესურსებს ზრდისთვის თუ სტრესის დასაძლევად. Phys.org პორტალი. ეს აღმოჩენა საშუალებას გაძლევთ გააკონტროლოთ სტრესის რეაქცია სასოფლო-სამეურნეო გარემოში, გაზარდოთ მოსავლიანობა. მეცნიერებმა თავიანთი შედეგები ჟურნალში გამოაქვეყნეს მეცნიერება.
მკვლევართა ჯგუფმა, პროფესორ იოშიკაცუ მაცუბაიაშისა და ასოცირებულ პროფესორ მარი ოჰნიშის ხელმძღვანელობით იაპონიაში, ნაგოიას უნივერსიტეტის სიცოცხლის მეცნიერებათა სკოლის სამაგისტრო სკოლისგან, შეისწავლა ჰორმონების და მათი რეცეპტორების როლი მცენარეთა სტრესზე რეაგირებაში.
მათ ყურადღება გაამახვილეს სამ რეცეპტორზე, რომელთათვისაც შესაბამისი ჰორმონი ჯერ არ იყო გამოვლენილი. Arabidopsis thaliana, პატარა აყვავებული მცენარის გამოყენებით, მათ აღმოაჩინეს PSY ოჯახი, რომელიც ფუნქციონირებს როგორც ჰორმონი, აკავშირებს ამ რეცეპტორებს და ცვლის სტრესის რეაქციას ზრდაზე და პირიქით.
ჩვეულებრივ, რეცეპტორები და ჰორმონები ფუნქციონირებენ როგორც საკეტები და გასაღებები, ხოლო ჰორმონი (ამ შემთხვევაში, პეპტიდი PSY) მოქმედებს როგორც გასაღები, რომელიც საჭიროა ბიოლოგიური პროცესის დასაწყებად. თუმცა, ამ კვლევაში მცენარეულ უჯრედებს, რომლებიც არ აწარმოებდნენ PSY-ს, მაინც ჰქონდათ აქტიური სტრესის რეაქცია. მაშასადამე, ეს ვარაუდობს, რომ სტრესის პასუხის გააქტიურების ნაცვლად, PSY „გასაღების“ არსებობა რეცეპტორის „საკეტში“ აჩერებს მას.
სტრესული რეაქციების ბუნების შესამოწმებლად, მკვლევარებმა მცენარეები იზრდნენ უკიდურესად სტრესულ პირობებში სითბოს, მარილის გამოყენებით და ბაქტერიებით დაინფიცირდნენ. მცენარეები, რომლებსაც ან დეფიციტი ჰქონდათ PSY რეცეპტორებში, ან მუდმივად იღებდნენ PSY ჰორმონს, ვერ ახერხებდნენ ადექვატურ რეაგირებას სტრესზე, რის შედეგადაც შემცირდა გადარჩენა. მეცნიერებმა დაასკვნეს, რომ სტრესული მცენარეები წყვეტენ PSY-ს გამომუშავებას, რომლის არარსებობა იწვევს სტრესის პასუხებს.
ამ ფენომენის ასახსნელად მკვლევარებმა შემოგვთავაზეს მექანიზმი, რომლითაც დაზიანებული უჯრედები ამცირებენ PSY ჰორმონების კონცენტრაციას დაზიანებული უბნების მიმდებარე უჯრედულ ფენებში. PSY-ის ეს ნაკლებობა იწვევს სტრესის რეაქციას. მნიშვნელოვანია, რომ ამან შეიძლება აიხსნას, თუ რატომ შეუძლიათ დაზიანებულ მცენარეებსაც კი გაგზავნონ შეტყობინებები.
იმის ნაცვლად, რომ გამოიყენოს შეზღუდული რესურსები ახალი სიგნალის შესაქმნელად, დაზიანებულ მცენარეულ უჯრედს შეუძლია შეაჩეროს PSY ჰორმონის გამოყოფა, რაც ააქტიურებს სტრესის რეაქციას. ასეთი მექანიზმი შესაძლებელს გახდის სტრესის წინააღმდეგობის დაბალანსებას დაკავშირებულ ენერგო ხარჯებთან. შედეგად, ყველაზე სტრესულ გარემო პირობებშიც კი, მცენარეებს შეუძლიათ კვლავ გაიზარდონ თავიანთი შეზღუდული რესურსების მართვით.
არაბიდოპსისში აღმოჩენილი მექანიზმების უმეტესობა სხვა მცენარეებშიც გვხვდება. ამიტომ, ეს შედეგები ვრცელდება ყველა კულტურაზე.