Усгүй үед ургамал хэрхэн амьд үлддэг вэ?
Шинэ судалгаагаар ургамлууд бороо эргэн ирэх үед өсөлтөөс илүү хамгаалалтдаа анхаардаг болохыг харууллаа
Ургамал усгүй үед өсөлтөө зогсоодог нь гайхмаар зүйл биш. Гэхдээ бороо эргэн ирэхэд юу болдог вэ? Ургамал хурдан өсөж, алдсан цаг хугацаагаа нөхөх байх гэж бодож магадгүй. Гэвч бодит байдал дээр тийм биш юм.
Шинэ судалгаагаар ургамал ус эргэн ирэхэд өсөлтөө түр зогсоож, хамгаалалтын горимд шилждэг болохыг харуулж байна. Тэдний гол зорилго нь өсөлт биш, харин аюулаас хамгаалах явдал юм.
Ургамал амьд үлдэхийн тулд түр зогсоодог
Арабидопсис талияна хэмээх жижиг ургамал энэ талаар судлаачдад тусалсан. Энэ ургамлыг лабораторид ургуулахад хялбар бөгөөд генетикийн бүтэц нь энгийн тул судалгаанд өргөн ашигладаг. Энэ нь улаан буудай, будаа, улаан лооль зэрэг түгээмэл таримал ургамлуудтай олон генийг хуваалцдаг.
Ус хомс үед Арабидопсис амьсгалах нүхээ хааж, үйл ажиллагаагаа удаашруулж, нөөцөө хэмнэдэг. Харин ус эргэн ирэхэд эдгээр нүхнүүд нээгдэж, ургамал хурдан чийгшдэг. Гэхдээ энэ нь өвчин тараах нян, мөөгөнцөр, вирусыг ч мөн урьж байдаг. Тиймээс ургамал шууд өсөлт рүү орохгүй, харин өөрийгөө хамгаалахад бэлддэг.
Генийн үйл ажиллагааг эс тус бүрээр нь хянах
Salk Institute-ийн эрдэмтэд орчин үеийн технологийг ашиглан ургамал ус эргэн ирэх үед дотор нь юу болж байгааг хянажээ. Тэд генийн үйл ажиллагаа эс тус бүрээр хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг судалсан. Өмнө нь энэ төрлийн судалгаа хийхийн тулд ургамлын эдийг нунтаглаж, дундаж өгөгдлийг авдаг байсан нь олон нарийн ширийн зүйлийг нууж байсан юм.
Ганц эс болон орон зайн транскриптомик аргыг ашиглан багийнхан ус эргэн ирэх мөчид тус бүрийн эс хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлж байгааг нарийвчлан судалжээ.
Ургамал нууц хамгаалалтаа идэвхжүүлдэг
Хатаасан ургамлыг усалснаас ердөө 15 минутын дараа навчны генүүд идэвхжиж эхэлсэн нь анзаарагджээ. Энэ нь санамсаргүй зүйл биш байсан бөгөөд ургамлын дархлааны хамгаалалтын тодорхой загварыг илэрхийлж байв. Судалгааны баг үүнийг “гангийн сэргэлтээр үүссэн дархлаа” (Drought Recovery-Induced Immunity – DRII) гэж нэрлэсэн байна.
Энэ хурдан бөгөөд чиглэсэн дархлааны хариу үйлдэл нь ургамлыг халдвараас хамгаалах анхны шугам болдог. Судалгааны гол зохиогч Натанаэлла Иллоуз-Элиаз хэлэхдээ:
“Хэрэв бид эдгээр эхний цаг хугацааны цэгүүдэд өгөгдөл цуглуулахаар шийдээгүй бол энэ нээлтийг огтхон ч олж харахгүй байсан.”
Таримал ургамлууд DRII-г хуваалцдаг
Арабидопсис дээр DRII-г илрүүлсний дараа судлаачид улаан лооль дээр мөн адил үйлдэл үзүүлдэг эсэхийг шалгахад ижил хариу үйлдэл илэрсэн. Энэ нь DRII зөвхөн лабораторийн орчинд бус, улаан лооль зэрэг түгээмэл тарималд ч оршдог болохыг харуулж байна.
Судалгааны ахлах зохиогч Жозеф Эккер дараах байдлаар дүгнэжээ:
“Ган ургамалд томоохон сорилт болдог ч ус эргэн ирэх үед хэрхэн сэргэдэг нь бага ойлгомжтой. Бид ургамал өсөлтөө хурдасгахын оронд дархлааны хариу үйлдлээ түргэн идэвхжүүлдэг болохыг олж мэдлээ.”
Хариултгүй генетикийн тааврууд
Ус эргэн ирснээс хэдхэн минутын дараа навчнууд хамгаалалтын генийг идэвхжүүлж эхэлсэн нь судлаачдад олон шинэ асуулт үүсгэж байна. Үүнд:
- Хэрхэн үндэснээс навч руу дохио ийм хурдан дамждаг вэ?
- Энэ дохио юу вэ?
- Энэ үйл явцыг хөдөө аж ахуйн практикт ашиглаж болох уу?
Эккер хэлэхдээ:
“Гангийн сэргэлт бол идэвхгүй процесс биш, харин дархлааны системийн маш динамик дахин программчлал юм. Ус эргэн ирснээс хэдхэн минутын дотор генетикийн эрт үеийн үйл явц идэвхжиж, стрессийн сэргэлтийг зохицуулдаг молекулууд ажиллаж эхэлдэг.”
Хуурай цаг үед илүү тэсвэртэй ургамлууд
Гангийн давтамж дэлхий даяар нэмэгдэж байгаа энэ үед, хүчтэй сэргээн босох чадвартай ургамлууд хүнсний хангамжийг тогтвортой байлгахад чухал үүрэг гүйцэтгэх юм.
Энэхүү судалгаа нь ус эргэн ирсний дараах анхны мөчүүд нь ургамлын амьд үлдэхэд шийдвэрлэх нөлөөтэй болохыг баталж байна.
📚 Эх сурвалж: www.earth.com
📄 Энэхүү судалгаа Nature Communications сэтгүүлд нийтлэгдсэн байна.
