מדענים גילו את מנגנוני ההתנגדות לקור של שושנת המים הצחורה, וחושפים אסטרטגיות כמו אקodormancy ומערכות נוגדי חמצון משופרות. מטבוליטים מרכזיים ממלאים תפקידים מכריעים, ומציעים תובנות לפיתוח יבולים עמידים בפני קור ותמיכה בחקלאות בת קיימא בתוך שינויי אקלים.
מחקר עדכני פירט את מנגנוני העמידות בפני קור של שושן המים הצחור, ומציע תובנות לגבי יישומים חקלאיים פוטנציאליים לשיפור עמידות היבול נגד אקלים קר.
מדענים גילו לאחרונה את המנגנונים המורכבים של עמידות בפני קור בשושנת המים הצחורה, צמח המשגשג בסביבות הקרות של אזורי הגובה של שינג'יאנג. ניתוח מפורט של ההסתגלות הפיזיות של השושן, הקצאה אסטרטגית של משאבים ותגובות מטבוליות גילה מערכת רגולטורית מתוחכמת הכוללת איתות פיטו-הורמונים, אמינו חוּמצָה חילוף החומרים, ומקצבי יממה. פריצת דרך זו מציעה תובנות חיוניות להגברת סבילות הקור של גידולים חקלאיים.
הפריון החקלאי עומד בפני איום מצמרר מלחץ קור, שיכול לעכב את צמיחת הצמחים ולהפחית את התשואות. שושנת המים הצחורה, הסובלת את החורפים הקשים של בתי גידול בגובה רב, מציגה מודל ייחודי לחקר הסתגלות לקור. מאחר ששונות האקלים מהווה סיכון לביטחון התזונתי, יש צורך דחוף לפענח את היסודות המולקולריים והפיזיולוגיים של חוסנה של השושן. מחקר זה עומד בפני האתגר, ומתעמק באסטרטגיות המאפשרות לשושנת המים הצחורה לעמוד בתנאי הקפאה.
צוות המחקר השיתופי מהאוניברסיטה החקלאית בנאנג'ינג השיג אבן דרך משמעותית, כאשר ממצאיהם פורסמו בכתב העת הנחשב מחקר גננות כתב עת ב-17 בפברואר 2024. תוך שימוש בגישה מולטי-אומית משולבת, המחקר מספק נתיחה מקיפה של אסטרטגיות ההסתגלות לקור של שושן המים הצחור, ומציע אוצר של ידע למדע החקלאי.
המורפולוגיה והאנטומיה של שושן המים הצחור. קרדיט: מחקר גננות
מנגנונים של התנגדות לקור
העמידות לקור של שושנת המים הצחורה מתגלה כטיח של אסטרטגיות הישרדות, כולל מצב של אקודורמנסי השומר על שלמות התא במהלך החורף. הארסנל של השושן כולל הקצאה מחדש של משאבים, התאמות מורפולוגיות לוויסות אוסמו, ומערכות נוגדי חמצון משופרות למניעת מתח קור. צלילה עמוקה לתוך התעתיק, הפיטו-הורמונים ומטבולום שלו חשפה רשת רגולטורית מרכזית בהתאקלמות הקרה שלו, כאשר חילוף החומרים של חנקן ומסלולי חומצות אמינו ספציפיים ממלאים תפקידים מרכזיים. הזיהוי של מטבוליטים כמו מיו-אינוזיטול ו-L-פרולין כשחקנים מרכזיים בסבילות הקור שלו, וחוסר השימוש המסקרן בחומצות שומן בלתי רוויות, מצביע על מנגנונים חדשים של ויסות טמפרטורה.
ד"ר Qijiang Jin, המדען הראשי של המחקר, מדגיש את השילוב של נתונים מגוונים כאבן יסוד בגישה החדשנית שלהם. "המחקר שלנו לא רק מאיר את טקטיקת ההישרדות של שושנת המים הצחורה, אלא גם סולל את הדרך להגברת ההתנגדות לקור בצמחים מִין", טוען ד"ר ג'ין.
ממצאי המחקר נזרעים עם פוטנציאל לטפח עידן חדש של יבולים עמידים בפני קור. על ידי רתימת האסטרטגיות ההסתגלותיות של שושנת המים הצחורה, פיתוח של טכניקות רבייה חדשות ויצירת זני צמחים עמידים במתח נמצאים באופק. מכיוון ששינויי האקלים מטילים צל על ביטחון תזונתי, תובנות אלו עשויות להיות מגדלור של תקווה לחקלאות בת קיימא.
מחקר זה מומן על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מספר U2003113; U1803104; 31971710); הקרן לפוסט-דוקטורט בסין (2505BSHJJ); פרויקט הממומן על ידי פיתוח תוכנית אקדמית מועדפת של מוסדות להשכלה גבוהה בג'יאנגסו.
