Zegar dobowy roślin pomoże zwiększyć efektywność herbicydów

W czasopiśmie naukowym Nature Communications szesnastego sierpnia ukazał się artykuł dowodzący, że śmierć tkanek roślin i zwolnienie wzrostu spowodowane użyciem glifosatu zależy od od zegara dobowego… rośliny.

Zwierzęta (w tym ludzie) mają zegar dobowy, który ustala rytm dnia. Wiedzą o tym osoby, które daleko podróżują i doświadczają tzw. jet laga. W medycynie chronoterapia zajmuje się ustaleniem sposobu leczenia na podstawie czasu pojawiania się objawów choroby. Nauka ta opiera się na wiedzy, że procesy biologiczne w ciałach podlegają cyklicznej zmienności. Jest to mechanizm nieźle poznany u ludzi, a teraz odkryto go także w roślinach. Jak działa zegar dobowy rośliny i do czego może przydać się ta wiedza?

U roślin zegar dobowy regulowany jest przez serie połączonych pętli transkrypcyjno-translacyjnych regulowanych światłem słonecznym. Fazy zegara dobowego są dopasowane do środowiska i odpowiadają na zmiany światła, temperatury i sygnałów metabolicznych, a sam zegar dobowy reguluje matabolizm, rozwój i fizjologię rośliny poprzez regulację ekspresji genów. Zegar domowy moduluje reakcję roślin na różnorodne bodźce środowiskowe, dlatego odpowiedź zależy od pory dnia, w procesie zwanym „okołodobowym bramkowaniem” (circadian gating).

W badaniach sprawdzano efektywność glifosatu w zależności od pory dnia jego aplikacji. Odkryto, że czas i stopień śmierci komórek roślin z powodu herbicydu zależy od zegara biologicznego. Naukowcy zaproponowali w artykule koncepcję chronoterapii rolniczej, analogicznej do tej stosowanej w medycynie. Znajomość rytmu dobowego roślin pomoże ustalić najlepszy czas stosowania środków ochrony roślin.

Źródło: ‘Plant circadian rhythms regulate the effectiveness of a glyphosate-based herbicide’ by Belbin FE, Hall GJ, Jackson AB, Schanschieff FE. Archibald G, Formstone C, Dodd AN in Nature Communications.