कृषी पिकांना अनेकदा कठोर पर्यावरणीय परिस्थितीचा सामना करावा लागतो. वाढीसाठी ऊर्जेचा वापर करण्याऐवजी, रोग, अति तापमान आणि खारट माती यांसारखे घटक परिणामी तणावाला प्रतिसाद देण्यासाठी वनस्पतींना तिचा वापर करण्यास भाग पाडतात. या इंद्रियगोचरला "वाढ आणि तणावाच्या प्रतिसादामधील व्यापार बंद" असे म्हणतात.
नागोया युनिव्हर्सिटीच्या संशोधकांच्या पथकाने वनस्पती आपल्या संसाधनांचा वाढीसाठी किंवा तणावाचा सामना करण्यासाठी वापर करते की नाही याचे नियमन करण्यासाठी पूर्वी अज्ञात मार्ग शोधला आहे. Phys.org पोर्टल. या शोधामुळे कृषी परिस्थितीतील तणावाच्या प्रतिसादावर नियंत्रण मिळू शकते, त्यांचे उत्पन्न वाढू शकते. शास्त्रज्ञांनी त्यांचे निकाल जर्नलमध्ये प्रकाशित केले विज्ञान.
जपानमधील नागोया युनिव्हर्सिटी ग्रॅज्युएट स्कूल ऑफ लाइफ सायन्सेसचे प्रोफेसर योशिकात्सु मात्सुबायाशी आणि सहयोगी प्राध्यापक मारी ओहनिशी यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधन पथकाने, ताणतणावांना वनस्पतींच्या प्रतिसादात हार्मोन्स आणि त्यांच्या रिसेप्टर्सच्या भूमिकेचा अभ्यास केला.
त्यांनी तीन रिसेप्टर्सवर लक्ष केंद्रित केले ज्यासाठी संबंधित हार्मोन अद्याप ओळखला गेला नाही. Arabidopsis thaliana, एक लहान फुलांची वनस्पती वापरून, त्यांनी PSY कुटुंब शोधून काढले जे संप्रेरक म्हणून कार्य करते, या रिसेप्टर्सला बांधते आणि वाढीसाठी ताण प्रतिसाद बदलते आणि उलट.
सामान्यतः, रिसेप्टर्स आणि हार्मोन्स लॉक आणि की म्हणून कार्य करतात, हार्मोन (या प्रकरणात, पेप्टाइड PSY) जैविक प्रक्रिया सुरू करण्यासाठी आवश्यक की म्हणून काम करतात. तथापि, या अभ्यासात, PSY तयार न करणाऱ्या वनस्पती पेशींना सक्रिय ताण प्रतिसाद होता. म्हणून, हे सूचित करते की ताण प्रतिसाद सक्रिय करण्याऐवजी, रिसेप्टर "लॉक" मध्ये PSY "की" ची उपस्थिती ते बंद ठेवते.
तणावाच्या प्रतिक्रियांचे स्वरूप तपासण्यासाठी, संशोधकांनी उष्णता, मीठ वापरून अत्यंत तणावपूर्ण परिस्थितीत झाडे वाढवली आणि त्यांना जीवाणूंनी संक्रमित केले. ज्या वनस्पतींमध्ये एकतर PSY रिसेप्टर्सची कमतरता होती किंवा सतत PSY संप्रेरक प्राप्त होते ते तणावाला पुरेसा प्रतिसाद देण्यात अयशस्वी झाले, परिणामी त्यांचे अस्तित्व कमी झाले. शास्त्रज्ञांनी असा निष्कर्ष काढला की तणावग्रस्त वनस्पती PSY तयार करणे थांबवतात, ज्याच्या अनुपस्थितीमुळे तणावाची प्रतिक्रिया निर्माण होते.
या घटनेचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी, संशोधकांनी एक यंत्रणा प्रस्तावित केली ज्याद्वारे खराब झालेल्या पेशी क्षतिग्रस्त भागांच्या समीप असलेल्या पेशींच्या थरांमध्ये PSY हार्मोन्सची एकाग्रता कमी करतात. PSY ची कमतरता ताण प्रतिसाद ट्रिगर करते. महत्त्वाचे म्हणजे, हे स्पष्ट करू शकते की खराब झालेले झाडे देखील संदेश का पाठवू शकतात.
नवीन सिग्नल तयार करण्यासाठी मर्यादित संसाधने वापरण्याऐवजी, खराब झालेले वनस्पती सेल PSY संप्रेरक सोडणे थांबवू शकते, ताण प्रतिसाद सक्रिय करते. अशा यंत्रणेमुळे ऊर्जेच्या संबंधित खर्चाशी ताण प्रतिरोधकता संतुलित करणे शक्य होईल. परिणामी, अत्यंत तणावपूर्ण पर्यावरणीय परिस्थितीतही, वनस्पती त्यांच्या मर्यादित संसाधनांचे व्यवस्थापन करून वाढू शकतात.
अरेबिडोप्सिसमध्ये आढळणारी बहुतेक यंत्रणा इतर वनस्पतींमध्ये देखील आढळतात. म्हणून, हे परिणाम सर्व संस्कृतींना लागू आहेत.