นักวิจัยกำลังใช้แสงซินโครตรอนเพื่อลอกผนังเซลล์หัวหอมออก เพื่อช่วยให้พืชทนต่อความเครียดที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศและโรคได้ดีขึ้น
Ariana Forand นักศึกษาปริญญาโทจาก College of Agriculture and Bioresources แห่งมหาวิทยาลัย Saskatchewan (USask) กล่าวว่า “เราทราบดีว่ามีความแห้งแล้งเป็นจำนวนมาก และการดำรงชีวิตของผู้คนก็อยู่ในแนวเดียวกัน "มันคงจะวิเศษมากที่ได้พบการดัดแปลงที่จะทำให้พืชสามารถต้านทานความเครียดหลายอย่างได้"
Forand นำโครงการสำรวจว่าแคลเซียมและโบรอนมีบทบาทในการเสริมสร้างผนังเซลล์พืชอย่างไร ช่วยลดภาวะขาดน้ำที่มาจากการแช่แข็งและความแห้งแล้งและเพิ่มความต้านทานต่อ เชื้อโรค.
เมื่อมันปรากฏออกมา พืชที่สมบูรณ์แบบสำหรับการทดสอบทฤษฎีนี้คือหัวหอม
ทีมวิเคราะห์ตัวอย่างหัวหอมและเก็บรวบรวมข้อมูลที่ Advanced Photon Source (APS) ในรัฐอิลลินอยส์ ต้องขอบคุณความร่วมมือของโรงงานกับแหล่งกำเนิดแสงของแคนาดา (CLS) ที่มหาวิทยาลัยซัสแคตเชวัน
“โครงการนี้สร้างขึ้นจากผลงานของ Jun Liu นักศึกษาปริญญาโทของ USask คนก่อน ซึ่งทำงานเกี่ยวกับความเครียดที่เยือกแข็ง” Forand กล่าว “และเรารู้ว่าพืชจะสูญเสียน้ำในลักษณะเดียวกันทั้งในฤดูแล้งและเย็น”
หัวหอมเป็นพืชที่ดีที่ควรใช้ “เพราะคุณสามารถลอกเซลล์เพียงชั้นเดียวออกและเห็นการเปลี่ยนแปลงของผนังเซลล์ได้อย่างง่ายดาย” ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในโครงสร้างของพืชที่ช่วยป้องกันความเครียดต่างๆ
ลักษณะเฉพาะของงานวิจัยนี้ซึ่งผลลัพธ์คือ ตีพิมพ์ในวารสาร Plantsคือการพิจารณาความเครียดหลายอย่างพร้อมกัน – การคายน้ำในหัวหอมของเวลส์และหัวหอมในการปรุงอาหาร และการดื้อต่อเชื้อโรคใน Arabidopsis ซึ่งเป็นวัชพืชที่มีดอกขนาดเล็กในแอฟริกา
หลังจากเติมแคลเซียมที่ผสมกับน้ำลงในหัวหอมที่ปลูกในเรือนกระจกแล้ว Forand ได้ใช้กล้องจุลทรรศน์เอ็กซ์เรย์ซิงโครตรอนเพื่อยืนยันว่าไม่เพียงแต่พืชได้ดูดซับแคลเซียมแล้ว แต่ยังได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในผนังเซลล์ด้วย
การทดสอบเพิ่มเติมในสภาวะแห้งพบว่าการสูญเสียน้ำในพืชที่ได้รับการบำบัดลดลง ในทำนองเดียวกัน โบรอนเป็นที่รู้จักในการจับกับเพคตินในผนังเซลล์ของ Arabidopsis ซึ่งช่วยเสริมการต้านทานโรคที่เกิดขึ้น
"เรากำลังมองหาวิธีการเสริมความแข็งแรงของผนังเซลล์" Forand กล่าว การยืนยันว่าแคลเซียมและโบรอนลดผลกระทบจากการสูญเสียความชื้นและโรคภัยไข้เจ็บจะเปิดประตูสู่การค้นหาผลกระทบที่คล้ายคลึงกันในพืชชนิดอื่น
ดร.คาเรน ทานิโน ศาสตราจารย์ด้านพืชศาสตร์ของ USask และหัวหน้างานของ Forand กล่าวว่าในปีใดก็ตาม “ความเครียดอย่างใดอย่างหนึ่งอาจแพร่หลายมากกว่าอีกความเครียด – คุณแค่คาดเดาไม่ได้จริงๆ ว่าจะเป็นอย่างไร งานวิจัยชิ้นนี้นำเสนอโอกาสในการปกป้องพืชจากการแปรผันของความเครียดในแต่ละปี”
ทั้ง Forand และ Tanino เชื่อว่าการขยายงานวิจัยของพวกเขาทำให้เกิดโอกาสในการเสริมสร้างความต้านทานต่อการสูญเสียความชื้นและโรคในพืชไร่และในอุตสาหกรรมพืชสวน
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม:
วิคตอเรีย ชแรมม์
แหล่งกำเนิดแสงของแคนาดา
โทร: + 1 306-657-3516
อีเมล: victoria.schramm@lightsource.ca