Hva skjer når planter får stressreaksjoner ved berøring

Et 30 år gammelt genetisk mysterium er løst. Det er tidligere slått fast at berøring kan utløse stressreaksjoner hos planter. Imidlertid har de molekylære modellene for å forklare denne prosessen vært ganske spartanske så langt. Nå har forskere ved Lunds universitet i Sverige funnet genetiske nøkler som forklarer hvordan planter reagerer så sterkt på mekaniske stimuli. Å knekke denne koden kan bidra til høyere avlinger og forbedret stressmotstand i avlinger i fremtiden.

Når du vanner din hageplanter, reagerer de direkte på et biokjemisk nivå. Når en knivsegg skjærer en rabarbrastilk, aktiveres tusenvis av gener, og stresshormoner frigjøres.

I motsetning til mennesker kan ikke planter føle smerte, men de reagerer likevel sterkt på mekaniske stimuli fra menneskelig berøring, sultne dyr, vind og regn, for eksempel. Disse ytre faktorene fører til at plantens molekylære forsvarssystem aktiveres raskt, noe som igjen kan bidra til at planter blir mer motstandsdyktige og blomstrer senere.

Selv om fenomenet har vært kjent siden Darwin, er det fortsatt mange spørsmålstegn. En ny studie publisert i Vitenskapens fremskritt har undersøkt de komplekse reguleringsnettverkene som påvirker hvordan anleggets forsvar styrkes av ytre påvirkninger.

“Vi utsatte planten thale karse for myk børsting, hvoretter tusenvis av gener ble aktivert og stresshormoner ble frigjort. Deretter brukte vi genetisk screening for å finne genene som var ansvarlige for denne prosessen,” forklarer Olivier Van Aken, biologiforsker ved Lund Universitet.

Tidligere studier har vist at plantehormonet jasmonsyre er en viktig mediator i berøringssignalering. Det har også vært kjent jasmonsyre er bare en del av plantens komplekse nettverk av berøringsfølsomme responser, og at det er flere uidentifiserte veier som ennå ikke er avduket. Etter omfattende laboratoriearbeid var forskerne i stand til å identifisere tre nye proteiner som spiller en nøkkelrolle i planter‘ svar på berøring.

“Våre resultater løser et vitenskapelig mysterium som har unngått verdens molekylærbiologer i 30 år. Vi har identifisert en helt ny signalvei som kontrollerer en plantes respons på fysisk kontakt og ta på. Nå fortsetter jakten på flere veier, sier Essam Darwish, biologiforsker ved Lunds universitet.

Hva mulige bruksområder vil de nye resultatene ha? Olivier Van Aken studerer også en flere hundre år gammel japansk landbruksteknologi som går ut på å tråkke korn i vekstfasen for å få rikere avlinger. Forskerne mener det er mye skjult kunnskap om hvordan mekanisk stimuli kan føre til høyere avling og forbedret stressmotstand i avlinger. Kunnskap som på sikt kan endre moderne landbruk i sin kjerne.

“Gitt ekstreme værforhold og patogeninfeksjoner som Klima forandringer fører til, er det av ytterste viktighet å finne nye økologisk ansvarlige måter å forbedre avlingsproduktiviteten og motstandsdyktigheten på, avslutter Olivier Van Aken.

---

---