Mazao ya kilimo mara nyingi yanakabiliwa na hali mbaya ya mazingira. Badala ya kutumia nishati kwa ukuaji, mambo kama vile magonjwa, halijoto kali na udongo wenye chumvi hulazimisha mimea kuitumia kukabiliana na mfadhaiko unaotokea. Jambo hili linaitwa "biashara kati ya mwitikio wa ukuaji na dhiki."
Timu ya watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Nagoya imegundua njia isiyojulikana hapo awali ya kudhibiti ikiwa mmea unatumia rasilimali zake kwa ukuaji au kukabiliana na mafadhaiko. Lango la Phys.org. Ugunduzi huu unaweza kuruhusu udhibiti wa mwitikio wa dhiki katika hali ya kilimo, kuongeza mavuno yao. Wanasayansi walichapisha matokeo yao kwenye jarida Bilim.
Timu ya utafiti, iliyoongozwa na Profesa Yoshikatsu Matsubayashi na Profesa Mshiriki Mari Ohnishi kutoka Shule ya Wahitimu wa Chuo Kikuu cha Nagoya ya Sayansi ya Maisha huko Japani, ilisoma jukumu la homoni na vipokezi vyake katika majibu ya mmea kwa mafadhaiko.
Walizingatia vipokezi vitatu ambavyo homoni inayolingana ilikuwa bado haijatambuliwa. Kwa kutumia Arabidopsis thaliana, mmea mdogo unaochanua maua, waligundua familia ya PSY inayofanya kazi kama homoni, inayofunga vipokezi hivi na kubadili mwitikio wa mfadhaiko kwa ukuaji na kinyume chake.
Kwa kawaida, vipokezi na homoni hufanya kazi kama kufuli na funguo, huku homoni (katika hali hii, peptidi PSY) ikitenda kama ufunguo unaohitajika ili kuanza mchakato wa kibayolojia. Hata hivyo, katika utafiti huu, seli za mimea ambazo hazikuzalisha PSY hata hivyo zilikuwa na majibu ya dhiki ya kazi. Kwa hivyo, hii inaonyesha kuwa badala ya kuamsha majibu ya mafadhaiko, uwepo wa "ufunguo" wa PSY kwenye "lock" ya kipokezi huizuia.
Ili kujaribu asili ya majibu ya mafadhaiko, watafiti walikuza mimea chini ya hali ya mkazo sana kwa kutumia joto, chumvi, na kuwaambukiza na bakteria. Mimea ambayo ilikuwa na upungufu wa vipokezi vya PSY au kupokea mara kwa mara homoni ya PSY ilishindwa kujibu ipasavyo kwa mfadhaiko, na kusababisha kupunguzwa kwa maisha. Wanasayansi walihitimisha kuwa mimea iliyosisitizwa huacha kuzalisha PSY, kutokuwepo ambayo husababisha majibu ya shida.
Ili kuelezea jambo hili, watafiti walipendekeza utaratibu ambao seli zilizoharibiwa hupunguza mkusanyiko wa homoni za PSY kwenye tabaka za seli karibu na maeneo yaliyoharibiwa. Ukosefu huu wa PSY husababisha majibu ya dhiki. Muhimu, hii inaweza kueleza kwa nini hata mimea iliyoharibiwa inaweza kutuma ujumbe.
Badala ya kutumia rasilimali zake chache kuunda ishara mpya, seli ya mmea iliyoharibiwa inaweza badala yake kuacha kutolewa kwa homoni ya PSY, kuamsha majibu ya mafadhaiko. Utaratibu kama huo utafanya uwezekano wa kusawazisha upinzani wa mafadhaiko na gharama zinazohusiana za nishati. Matokeo yake, hata chini ya hali ya mazingira yenye shida zaidi, mimea bado inaweza kukua kwa kusimamia rasilimali zao ndogo.
Njia nyingi zinazopatikana katika Arabidopsis zinapatikana katika mimea mingine pia. Kwa hivyo, matokeo haya yanatumika kwa tamaduni zote.