శీతోష్ణస్థితి మార్పు మరింత తరచుగా కరువుకు దారితీస్తుందని భావిస్తున్నందున, మొక్కలు సుదీర్ఘ నీటి ఒత్తిడికి అనుగుణంగా సహాయపడే ఆవిష్కరణలను చేయడానికి పరిశోధకులు ఎక్కువగా కృషి చేస్తున్నారు.
బోయ్స్ థాంప్సన్ ఇన్స్టిట్యూట్ మరియు కార్నెల్ యూనివర్సిటీ పరిశోధకులు ఒక పండులో నీటి ఒత్తిడికి ప్రతిస్పందనగా జన్యు వ్యక్తీకరణ మార్పుల యొక్క సమగ్ర చిత్రాన్ని అందించడానికి మొదటి అధ్యయనాన్ని పూర్తి చేశారు-టొమాటో, సోలనమ్ లైకోపెర్సికమ్ - మొక్కల పెంపకందారులకు తట్టుకునే పండ్లను అభివృద్ధి చేయడంలో సహాయపడే జన్యువులను గుర్తిస్తుంది. కరువు పరిస్థితులు.
యొక్క డిసెంబర్ సంచికలో ప్రచురించబడింది ప్లాంట్ ఫిజియాలజీ, BTIలో అసిస్టెంట్ ప్రొఫెసర్ మరియు కార్నెల్లోని స్కూల్ ఆఫ్ ఇంటిగ్రేటివ్ ప్లాంట్ సైన్స్ (SIPS)లో సీనియర్ రీసెర్చ్ అసోసియేట్ అయిన కార్మెన్ కాటలా యొక్క పరిశోధనా బృందం ఈ పనికి నాయకత్వం వహించింది. సహకరిస్తున్న పరిశోధకులలో SIPSలో ప్రొఫెసర్ అయిన జోసెలిన్ రోస్ మరియు BTI ప్రొఫెసర్లు జిమ్ గియోవన్నోని, జాంగ్జున్ ఫీ మరియు లుకాస్ ముల్లెర్ ఉన్నారు, వీరు SIPSలో అనుబంధ ప్రొఫెసర్లుగా కూడా ఉన్నారు.
"టమోటా పండులో నీటి ఒత్తిడి ప్రతిస్పందనలో పాల్గొన్న అనేక జన్యువులను మేము గుర్తించాము" అని కాటాలా చెప్పారు. "మేము ఇప్పుడు అభ్యర్థి జన్యువులను ఎంచుకోవడం ప్రారంభించవచ్చు, ఇది పెంపకందారులకు కరువు పరిస్థితులకు అనుగుణంగా పండ్లను అభివృద్ధి చేయడంలో సహాయపడుతుంది మరియు టమోటాలు మాత్రమే కాకుండా సాధారణంగా ద్రాక్ష, ఆపిల్ మరియు కండగల పండ్లను కూడా అభివృద్ధి చేయవచ్చు. ఇది ఈ డేటా యొక్క దీర్ఘకాలిక సంభావ్య అనువర్తనం."
పరిశోధకులు టమోటా ఆకులు మరియు ఆరు పండ్ల అవయవాలలో (పెరికార్ప్, ప్లాసెంటా, సెప్టం, కొలుమెల్లా, జెల్లీ మరియు విత్తనాలు) జన్యు వ్యక్తీకరణను రెండు వేర్వేరు సమయ బిందువులలో (పెరుగుతున్న మరియు పండిన పండ్లు) మరియు నాలుగు వేర్వేరు నీటి ఒత్తిడి పరిస్థితులలో (ఏదీ కాదు, తేలికపాటి, మధ్యస్థ మరియు బలమైన).
ప్రతి పండ్ల అవయవ కణజాలం కాలక్రమేణా ప్రత్యేకమైన మార్గాల్లో మారుతున్నట్లు పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.
"నీటి ఒత్తిడి ద్వారా ప్రభావితమైన వ్యక్తీకరించబడిన జన్యువులలో 1% కంటే తక్కువ మొత్తం ఆరు పండ్ల కణజాలాలలో భాగస్వామ్యం చేయబడ్డాయి మరియు 50% కంటే ఎక్కువ ప్రభావిత జన్యువులు ఒకే కణజాలానికి ప్రత్యేకమైనవి" అని కాటలా చెప్పారు.
శారీరక రుగ్మతలు మరియు పండ్ల నష్టాన్ని ప్రేరేపించే కరువు యొక్క ప్రతికూల ప్రభావాలకు విరుద్ధంగా, కరువుతో సంబంధం ఉన్న కొన్ని సానుకూల ప్రభావాలు ఉన్నాయి-కనీసం తేలికపాటి కరువుతో.
ఉదాహరణకు, నీటి ఒత్తిడి పండిన పండ్లలో లైకోపీన్ మొత్తాన్ని పెంచుతుందని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు. లైకోపీన్ అనేది యాంటీఆక్సిడెంట్, ఇది ఆరోగ్య ప్రయోజనాలను నమోదు చేసింది. నీటి-ఒత్తిడి గల పండు కూడా అధిక స్థాయిలో స్టార్చ్ బయోసింథసిస్ను కలిగి ఉంది, ఇది తియ్యటి టమోటాలను ఇస్తుంది.
భవిష్యత్తులో నీటి కరువులకు మరింత నిరోధకతను కలిగి ఉండేలా టొమాటోలకు "శిక్షణ" ఇవ్వవచ్చని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.
"మేము చికిత్స చేయబడిన మొక్కల నుండి విత్తనాలను నాటినప్పుడు, నియంత్రణ టమోటాల నుండి మొలకలతో పోల్చితే ఒత్తిడికి గురైన టమోటాల నుండి మొలకల నీటి ఒత్తిడి నుండి మెరుగైన కోలుకున్నట్లు మేము కనుగొన్నాము" అని కాటలా యొక్క ల్యాబ్లోని పోస్ట్డాక్టోరల్ శాస్త్రవేత్త మరియు కాగితంపై మొదటి రచయిత ఫిలిప్ నికోలస్ అన్నారు.
నికోలస్ మాట్లాడుతూ, పరిపక్వ విత్తనాలలో నీటి ఒత్తిడి ద్వారా వ్యక్తీకరణ ప్రేరేపించబడిన అనేక జన్యువులను వారు గుర్తించారని, ఇది తరువాతి తరం మొక్కలకు నీటి ఒత్తిడిని తట్టుకోవడంలో ముఖ్యమైన పాత్రలను పోషిస్తుందని చెప్పారు.
పరిశోధకులు పండు వైపు చూస్తున్నందున అధ్యయనం కొన్ని మార్గాల్లో సవాలుగా ఉంది. కరువు ఒత్తిడికి మొక్కల ప్రతిస్పందనల యొక్క చాలా అధ్యయనాలు విత్తనాల మూలాలు మరియు ఆకులను పరిశీలిస్తాయి ఎందుకంటే అవి అధ్యయనం చేయడం చాలా సులభం.
"మొలకల ఒత్తిడికి ఇది చాలా సులభం, కానీ మీరు మొక్కలను ఎక్కువగా నొక్కితే, అవి పుష్పించవు మరియు ఫలాలను అభివృద్ధి చేయవు" అని కాటాలా చెప్పారు. "అంతేకాకుండా, మీరు పండ్లను అధ్యయనం చేయాలనుకున్నప్పుడు, మీరు వయోజన మొక్కలను పెంచాలి, దీనికి ఎక్కువ సమయం, గది మరియు మొత్తం వనరులు అవసరం."