Undersøgelse kaster nyt lys over, hvordan unge trækimplanter udvikler sig

En ny undersøgelse ledet af forskere ved North Carolina State University kaster lys over, hvordan unge trækimplanter udvikler sig og reagerer på deres miljø. Resultaterne kan hjælpe forskere med at forbedre træavlsprogrammer og udvikle nye strategier til at beskytte skovene mod virkningerne af klimaændringer.

Undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Nature Plants, fokuserede på en proces kaldet "lateral rodudvikling", som er afgørende for, at træplanter kan etablere sig i jorden og opnå vand og næringsstoffer. Forskerne brugte en kombination af genetisk analyse, billeddannelsesteknikker og matematisk modellering til at undersøge, hvordan lateral rodudvikling reguleres på molekylært niveau.

Holdet opdagede, at et gen kaldet MONOPTEROS er en nøgleregulator for udvikling af lateral rod. MONOPTEROS kommer til udtryk i rodmeristemet, som er det område, hvor nye rødder dannes. Forskerne fandt ud af, at når MONOPTEROS er overudtrykt, forbedres lateral rodudvikling, mens når MONOPTEROS slås ned, hæmmes lateral rodudvikling.

Forskerne fandt også ud af, at MONOPTEROS-ekspression er reguleret af en række miljøfaktorer, herunder lys, tyngdekraft og tilgængelighed af næringsstoffer. For eksempel hæmmer lave lysniveauer MONOPTEROS-ekspression og lateral rodudvikling, mens høje lysniveauer fremmer MONOPTEROS-ekspression og lateral rodudvikling.

"Vores resultater giver ny indsigt i de molekylære mekanismer, der styrer lateral rodudvikling i træfrøplanter," sagde Dr. Wenbo Ma, tilsvarende forfatter til undersøgelsen og lektor i skovbioteknologi og træforbedring ved NC State. "Denne viden kan hjælpe os med at udvikle nye strategier til at forbedre træavlsprogrammer og forbedre skovens modstandsdygtighed over for klimaændringer."

Forskerne planlægger at fortsætte med at studere MONOPTEROS og dens rolle i siderodsudvikling i træfrøplanter. De planlægger også at undersøge, hvordan miljøfaktorer påvirker MONOPTEROS-ekspression og siderodsudvikling i forskellige træarter.

Undersøgelsen blev finansieret af National Science Foundation og USDA Forest Service.