Suhu yang lebih panas memberi isyarat kepada tumbuhan bahawa musim panas akan datang. Menjangkakan kurang air, mereka berbunga awal kemudian kekurangan tenaga untuk menghasilkan lebih banyak benih, jadi hasil tanaman lebih rendah.
"Kami memerlukan tumbuhan yang boleh menahan suhu yang lebih panas, mempunyai masa yang lebih lama untuk berbunga dan tempoh pertumbuhan yang lebih lama," kata profesor botani dan sains tumbuhan UCR, Meng Chen. "Tetapi, untuk dapat mengubah suai tindak balas suhu tumbuhan, anda perlu memahami cara ia berfungsi terlebih dahulu. Jadi, itulah sebabnya mengenal pasti gen ini yang membolehkan tindak balas haba adalah sangat penting."
Yongjian Qiu, pengarang pertama kertas itu dan bekas penolong saintis projek UCR, kini di Universiti Mississippi.
Kerja yang dilakukan oleh Chen dan rakan-rakannya untuk mendedahkan gen penderia haba telah diterbitkan minggu ini dalam jurnal Nature Communications. Ia adalah gen kedua yang mereka temui terlibat dalam penderiaan suhu. Mereka menemui gen pertama, dipanggil HEMERA, dua tahun lalu. Kemudian mereka melakukan eksperimen untuk melihat sama ada mereka boleh mengenal pasti gen lain yang terlibat dalam mengawal proses pengesan suhu.
Tumbuhan yang kurang sensitif
Lazimnya, tumbuhan bertindak balas terhadap perubahan cuaca walaupun beberapa darjah. Untuk eksperimen ini, pasukan itu bermula dengan tumbuhan Arabidopsis mutan yang tidak sensitif sepenuhnya terhadap suhu, dan mereka mengubah suainya untuk sekali lagi menjadi reaktif.
Meneliti gen tumbuhan bermutasi dua kali ini mendedahkan gen baharu, RCB, yang produknya berfungsi rapat dengan HEMERA untuk menstabilkan fungsi pengesan haba. "Jika anda mengetuk kedua-dua gen, tumbuhan anda tidak lagi sensitif terhadap suhu," kata Chen.
Kedua-dua HEMERA dan RCB dikehendaki mengawal selia kelimpahan sekumpulan pengawal selia gen induk yang menjalankan pelbagai fungsi, bertindak balas terhadap suhu serta cahaya, dan menjadikan tumbuhan hijau. Protein ini diagihkan kepada dua bahagian sel tumbuhan yang berbeza, nukleus serta organel yang dipanggil kloroplas.
Melangkah ke hadapan, Chen berkata makmalnya akan menumpukan pada pemahaman bagaimana kedua-dua bahagian sel ini berkomunikasi dan bekerjasama untuk mencapai pertumbuhan, penghijauan, berbunga dan fungsi lain. "Apabila anda menukar cahaya atau suhu, gen dalam kedua-dua nukleus dan kloroplas mengubah ekspresinya. Kami fikir HEMERA dan RCB terlibat dalam menyelaraskan ekspresi gen antara dua petak sel ini, "kata Chen.
Akhirnya, matlamatnya adalah untuk dapat mengubah suai tindak balas suhu untuk memastikan masa depan bekalan makanan kita. "Kami teruja untuk mencari gen kedua ini," kata Chen. “Ia adalah kepingan baru teka-teki. Sebaik sahaja kami memahami cara semuanya berfungsi, kami boleh mengubah suainya, dan membantu tanaman menghadapi perubahan iklim dengan lebih baik."
Untuk maklumat lanjut:
Universiti California Riverside
www.ucr.edu