Élmuwan Universitas California parantos mendakan data genetik anu bakal ngabantosan pepelakan pangan sapertos tomat sareng sangu salamet langkung lami, période halodo anu langkung parah di planét pemanasan urang.
Ngaliwatan kursus dékade panungtungan, tim peneliti narékahan pikeun nyieun atlas molekular akar pamotongan, dimana tutuwuhan munggaran ngadeteksi épék halodo jeung ancaman lingkungan lianna. Dina ngalakukeunana, aranjeunna mendakan gén anu tiasa dianggo ku para ilmuwan pikeun ngajagaan pepelakan tina setrés ieu. Karya maranéhanana, diterbitkeun 20 Méi dina jurnal sel, ngahontal gelar luhur pamahaman fungsi akar sabab digabungkeun data genetik ti sél béda akar tomat tumuwuh duanana di jero rohangan jeung di luar.
"Sering, peneliti ngalakukeun lab jeung percobaan rumah kaca, tapi patani tumuwuh hal di sawah, sarta data ieu kasampak di sampel widang teuing," ceuk Neelima Sinha, profesor UC Davis biologi tutuwuhan jeung ko-panulis kertas urang. Datana ngahasilkeun inpormasi ngeunaan gén anu nyarioskeun pepelakan pikeun ngadamel tilu hal konci.
Xilem nyaéta wadahna rungkun, siga pipa anu ngangkut cai sareng zat gizi tina akar dugi ka pucuk. Tanpa transpor dina xilem, tutuwuhan teu bisa nyieun dahareun sorangan ngaliwatan fotosintésis. "Xylem pohara penting pikeun shore up tutuwuhan ngalawan halodo ogé uyah jeung stresses lianna," ceuk pangarang ulikan kalungguhan Siobhan Brady, profesor biologi tutuwuhan di UC Davis.
Sabalikna, tanpa transportasi mineral tutuwuhan dina xilem, manusa jeung sato lianna bakal kurang vitamin jeung zat gizi penting pikeun survival urang. Salian sababaraha pamaén has diperlukeun pikeun ngabentuk xilem nu, gén anyar jeung héran kapanggih.
Set konci kadua gen anu ngarahkeun lapisan luar akar pikeun ngahasilkeun lignin sareng suberin. Suberin mangrupikeun zat konci dina gabus sareng ngurilingan sél tutuwuhan dina lapisan anu kandel, nahan cai nalika halodo. Pepelakan sapertos tomat sareng béas ngagaduhan suberin dina akar. Buah apel gaduh suberin ngurilingan sél luarna. Dimana waé éta lumangsung, éta nyegah pepelakan tina kaleungitan cai. Lignin ogé waterproofs sél jeung nyadiakeun rojongan mékanis.
"Suberin sareng lignin mangrupikeun bentuk alami panyalindungan halodo, sareng ayeuna yén gén anu ngodekeun aranjeunna dina lapisan sél anu spésifik ieu parantos diidentifikasi, sanyawa ieu tiasa ditingkatkeun," saur panulis ko-panulis Julia Bailey-Serres, UC. Profesor genetika Riverside. "Kuring bungah yén kami parantos diajar seueur ngeunaan gén anu ngatur lapisan panghalang lembab ieu. Éta penting pisan pikeun tiasa ningkatkeun toleransi halodo pikeun pepelakan, ”saurna.
Gén nu ngodekeun pikeun meristem akar tutuwuhan ogé tétéla estu sarupa antara tomat, béas, jeung Arabidopsis, tutuwuhan model kawas nalungtik. Meristem mangrupa ujung tumuwuh unggal akar, sarta éta sumber sakabéh sél nu ngawangun akar.
"Éta daérah anu badé ngadamel sesa akar, sareng janten ceruk sél sirungna," saur Bailey-Serres. "Éta didiktekeun sipat akar sorangan, sapertos sabaraha ageungna. Ngabogaan pangaweruh éta tiasa ngabantosan urang ngembangkeun sistem akar anu langkung saé.
Brady ngécéskeun yén nalika patani resep kana pepelakan anu khusus, aranjeunna milih pepelakan anu gaduh ciri anu tiasa katingali, sapertos buah anu langkung ageung sareng pikaresepeun. Anu langkung hese nyaéta pikeun urang sunda milih pepelakan anu sipatna di handapeun taneuh anu henteu tiasa katingali.
"The 'satengah disumputkeun' tina tutuwuhan, handap taneuh, mangrupa kritik pikeun urang sunda mertimbangkeun lamun maranéhna rék tumuwuh tutuwuhan suksés," ceuk Brady. "Kamungkinan ngarobih meristem akar pepelakan bakal ngabantosan urang ngarékam pepelakan kalayan sipat anu langkung dipikahoyong."
Sanaos panilitian ieu ngan ukur nganalisa tilu pepelakan, tim percaya yén panemuan tiasa diterapkeun langkung lega. "Tomat sareng béas dipisahkeun ku langkung ti 125 juta taun évolusi, tapi urang masih ningali kamiripan antara gén anu ngatur ciri konci," saur Bailey-Serres. "Éta kamungkinan kamiripan ieu ogé leres pikeun pepelakan anu sanés."