Növényi hormon segítheti a jövő mezőgazdaságát

A növények gyökereinek mélybe hatolása és elágazási képessége meghatározza azt, mennyire hatékonyan képesek például a vízhez hozzáférni. Az aszály és a csökkenő talajnedvesség hatását a növények megsínylik, azonban, ha rá lehet venni a gyökereiket a jobb növekedésre, ellensúlyozható ez a hatás. A növénynemesítés évezredei alatt a föld feletti, látható részekre koncentráltak a földművesek, kertészek, szakemberek, és sokáig tudomásuk se volt arról, hogy a jó gyökérzet mennyire fontos a növény szempontjából.

Egy nemzetközi kutatócsoport olyan, a gyökérnövekedést serkentő, természetben előforduló növényi hormont vizsgált, amelynek hatására mélyebbre nőnek a gyökerek és több elágazás is fejlődik rajtuk. A kutatásról a PNAS folyóirat május 8-án számolt be.

Korábban felfedezték, hogy a növénykísérletekben használt lúdfű esetében a karotin-bioszintézis gátlása a gyökérfejlődést is befolyásolta. A most vizsgált hormon béta-karotinból képződik, béta-ciklocitrál a neve, s a gyökér-őssejtek osztódását serkenti. Mivel számos olyan, a karotin-szintézis során képződő anyag van, amelynek nem ismert a funkciója, először el kellett különíteni azt, amelyik a gyökérfejlődést befolyásolja. Ehhez 20 különböző típusú karotinoidot adagoltak a lúdfű magvait tartalmazó áttetsző zseléhez, s figyelték, melyiknek milyen hatása van a gyökérfejlődésre. A kísérletek során kiderült, hogy a béta-ciklocitrál a hatékony szer, 30 százalékkal jobban fejlődtek a jelenlétében a gyökerek. Ezt követően paradicsommal és rizzsel is megismételték a kísérletet: ezek is ugyanígy reagáltak, gyorsabban nőtt a gyökérzetük és dúsabbá is vált. A rizs esetében még egy igen hasznos tulajdonságra fény derült, a növény e hormon hatására jobban tűrte a talaj magas sótartalmát, ami a rizs esetében különösen fontos, ugyanis az öntözés hatására a talaj felső rétegének sótartalma megnő.

Elemezték azt is a kutatók, hogy pontosan mi módon fejti ki jótékony hatását e hormon, s kiderült, hogy olyan gének kifejeződését serkenti, amelyek a növény immunrendszerét, az anyagcseréjében a tápanyagok molekuláinak darabolását, a nem biológiai eredetű stresszre adott válaszát irányítja.

Maga a béta-ciklocitrál számtalan növényből ismert a moháktól a fákig, így a szerepe evolúciósan rögzült, kiterjedt a fontossága. A most feltárt kapcsolat alapján a hormonnal szárazságtűrővé lehet tenni a növényeinket, s mivel teljesen különböző növényeknél is ugyanolyan pozitív volt a hatása, gyakorlatilag a széles körű alkalmazását vetíti előre a kutatási eredmény. A hormont akár a talajhoz adva, akár a növényre permetezve elérhető lesz a kívánt hatás.