Кээ бир өсүмдүктөр суусуз бир нече ай жашай алышат, бирок кыска жамгырдан кийин кайра жашыл түскө айланат. Жакында Бонн жана Мичиган университеттери тарабынан жүргүзүлгөн изилдөө бул «керемет генге» байланыштуу эмес экенин көрсөттү. Тескерисинче, бул жөндөм гендердин бүтүндөй тармагынын натыйжасы болуп саналат, алардын дээрлик бардыгы дагы аялуу сорттордо бар. Натыйжалар мурунтан эле онлайнда пайда болгон Өсүмдүктөр журналы.
Окумуштуулар өз изилдөөлөрүндө Бонн университетинде көптөн бери изилденип келе жаткан бир түргө — Craterostigma plantagineum тирилүүчү өсүмдүккө кылдат көз салышты. Анын аталышы абдан туура: кургакчылык маалында аны өлдү деп ойлошу мүмкүн. Бирок бир нече ай кургакчылыктан кийин да аны жандандыруу үчүн бир аз суу жетиштүү. Бонн университетинин Өсүмдүктөрдүн молекулярдык физиологиясы жана биотехнологиясы институтунан (IMBIO) профессор, доктор Доротеа Бартелс: «Биздин институтта биз көп жылдар бою өсүмдүктүн муну кантип жасаганын изилдеп жатабыз», - деп түшүндүрөт.
Анын кызыкчылыктары кирет гендер кургакчылыкка чыдамдуулук үчүн жооптуу. Бул жөндөм бир эле «керемет гендин» натыйжасы эмес экени барган сайын айкын боло баштады. Анын ордуна көптөгөн гендер катышат, алардын көбү кургакчылыкка жакшы туруштук бере албаган түрлөрдөн да кездешет.
Өсүмдүктө ар бир хромосоманын сегиз көчүрмөсү бар
Учурдагы изилдөөдө Бартелдин командасы Мичиган университетинин (АКШ) изилдөөчүлөрү менен бирге Craterostigma plantagineum геномунун толук анализин жүргүзүштү. Жана бул абдан татаал курулган: жаныбарлардын көбү ар бир хромосоманын экиден көчүрмөсү болсо да, бирөө энеден, бирөө атадан, Кратеростигмада сегизден болот. Мындай "сегиз эселенген" геном октоплоид деп да аталат. Биз адамдар, тескерисинче, диплоидбиз.
«Генетикалык маалыматтын мындай көбөйүшүн көптөр байкоого болот өсүмдүктөр астында өнүккөн экстремалдык шарттар", - дейт Бартелс. Бирок эмне үчүн мындай? Болжолдуу себеп: Эгерде бир ген эки эмес, сегиз нускада болсо, аны төрт эсе тез окуса болот. Октоплоиддик геном, демек, керектүү протеиндин көп санда абдан тез өндүрүлүшүн камсыздай алат. Бул жөндөмдүүлүк да өнүктүрүү үчүн маанилүү болуп көрүнөт кургакчылыкка чыдамкайлык.
Кратеростигмада кургакчылыкка көбүрөөк чыдамкайлык менен байланышкан кээ бир гендер андан ары кайталанат. Аларга ELIPs деп аталгандар кирет — бул аббревиатура "эрте жарык индукциялануучу протеиндер" дегенди билдирет, анткени алар жарыктан тез күйүп, кычкылдануу стрессинен коргойт. Алар кургакчылыкка чыдамдуу бардык түрлөрүндө көп санда кездешет.
"Craterostigma 200-ELIP гендерге жакын бар, алар дээрлик бирдей жана ар кандай хромосомаларда он же жыйырма нускадан турган чоң кластерлерде жайгашкан", - деп түшүндүрөт Бартелс. Демек, кургакчылыкка чыдамдуу өсүмдүктөр кургакчылыкта тездик менен жөнгө сала турган гендердин кеңири тармагын тарта алат.
Кургакчылыкка сезгич түрлөр, адатта, бирдей гендерге ээ, бирок алардын саны азыраак болсо да. Бул дагы таң калыштуу эмес: көпчүлүк өсүмдүктөрдүн уруктары жана чаңчалары көп учурда суусуз көп убакыттан кийин өнүп чыга алышат. Ошентип, алар да кургакчылыктан коргой турган генетикалык программага ээ. "Бирок, бул программа адатта өнүп чыкканда өчүрүлөт жана андан кийин кайра иштетүү мүмкүн эмес", - деп түшүндүрөт ботаник. "Тирилүүчү өсүмдүктөрдө, тескерисинче, активдүү бойдон калууда."
Көпчүлүк түрлөр кургакчылыкка чыдамкайлыкты "жасай алат"
Демек, кургакчылыкка чыдамкайлык - бул өсүмдүктөрдүн басымдуу көпчүлүгүнүн "колунан келе турган" нерсе. Бул жөндөмдү берген гендер, кыязы, эволюциянын эң башында пайда болгон. Бирок, бул тармактар кургакчылыкка чыдамдуу түрлөрүндө кыйла натыйжалуу жана андан тышкары, жашоо циклинин айрым этаптарында гана активдүү эмес.
Айтор, Craterostigma plantagineumдагы ар бир клеткада бирдей "кургакчылык программасы" жок. Муну изилдөөгө катышкан Дюссельдорф университетинин окумуштуулары көрсөтүштү. Мисалы, кургакчылыктын ар кандай тармак гендери жалбырактарга караганда кургатуу учурунда тамырларда активдүү. Бул күтүлбөгөн нерсе эмес: Мисалы, жалбырактар күндүн зыяндуу таасиринен коргонууга муктаж. Аларга, мисалы, ELIPs жардам берет. Жетиштүү нымдуулук менен өсүмдүк нурланууну жарым-жартылай сиңирген фотосинтездик пигменттерди пайда кылат. Бул табигый коргоо негизинен кургакчылык учурунда ишке ашпайт. Тамырлар, тескерисинче, күнгө күйүп тынчсыздануунун кереги жок.
Изилдөө эмне үчүн айрымдарын түшүнүүнү жакшыртат түрлөрү кургакчылыктан ушунчалык аз кыйналышат. Узак мөөнөттүү келечекте ал буудай же жүгөрү сыяктуу өсүмдүктөрдү өстүрүүгө салым кошо алат. кургакчылык. Климаттын өзгөрүшү учурунда, алар келечекте болуп көрбөгөндөй көбүрөөк суроо-талапка ээ болушу мүмкүн.