تمثل خط الدفاع الأول، بروتينات وهرمونات جنود بالنبات ضد الجفاف

الخميس 19 ذو الحجة 1423 هـ الموافق 20 فبراير 2003 غالباً ما تكون هناك أخطار بيئية على النباتات منذ تكون بذرة. فهناك دائماً تلك الأخطار مثل الجفاف والرياح والجليد وظروف قاسية أخرى تهدد النبات بمجرد خروجه منذ البذرة. لذلك فإن الغطاء المضاد للمياه هو سلاح يطوره النبات حتى يستطيع النمو في أمان. ومجرد أن يخرج الساق الضعيف نحو السماء، لا يستطيع العودة إلى موطنه الآمن. غير أن الأخطار التي يتعرض لها النبات قد لا تكون بهذه القسوة التي يظنها الباحثون. الدليل على ذلك بحث أجراه نام هاي تشو رئيس معامل الأحياء الجزيئية للنباتات بجامعة روكفلر. ويقول إن أمطار الصيف الخفيفة قد تخدع النبات لينمو مبكراً إذا كانت المياه في التربة غير كافية. هذا النمو المفاجئ قد يعرض النبات لجليد الشتاء مبكراً لمدة تصل إلى 30 يوماً، لكن النبات لا ينخدع بسهولة ويوقف هذا النمو المبكر. وبناء على بحث جديد أجرته معامل تشو، تعرفوا على نوع جديد من البروتين يساعد على وقف هذا النمو المبكر وبالتالي يضمن استمرار نمو النبات. يقوم هذا البروتين بوظيفة شرطي المرور الذي يزيل العوائق أمام المرور عند الاختناقات. البروتين يسمى AB15 وهو المسئول عن هذه العملية. ويقول لويس لوبيز مولينا المشارك في الدراسة انهم قرروا في البداية ان بروتين AB15 ضروري لحدوث هذا النمو المبكر، والآن تعرفنا على بروتين آخر يسمى AFP هو الذي يطلق عمل بروتين AB15. الجفاف يصيب الجفاف الولايات المتحدة وأنحاء العالم بشكل متزايد مما يؤدي الى انخفاض الانتاج الغذائي، وإذا فهمنا بشكل أفضل كيف تتغلب النباتات على الجفاف والضغوط البيئية الأخرى نستطيع أن نزيد من قدرته عن طريق المورثات لمواجهة الجفاف. ومن ناحية أخرى قد يؤدي البحث الى تحسين في طرق تخزين البذور. فهناك نسبة معينة من كل جوال بذور تفسد لأن بعض البذور تنمو قبل الموعد المحدد لذلك وهذا يسبب نوعاً من الخسارة خاصة بالنسبة للدول النامية. وقد يكون من الممكن التحكم وراثياً في النبات بالنسبة لميعاد وبداية النمو وإنقاذ كميات كبيرة من البذور لأن الباحثين في جامعة روكفلر يعرفون الآن شخصية البروتينات المسئولة عن النمو المبكر. بمعنى آخر يقوم بروتين AB15 بتأجيل النمو ويساعد بروتين AFP على أداء هذه الوظيفة، كما يقول لوبيز مولينا. توقف قبل الازدهار كشف الباحثون في جامعة روكفلر عن هذا التوقف عن النمو المبكر منذ عام 2001 عند دراسة هرمون رئيسي في النباتات يسمى ABA مسئول عن حماية النباتات الوليدة والبالغة ضد أخطار البيئة. يقوم هرمون ABA بوقف النمو المبكر في النباتات الوليدة، وينظم رد فعل النبات على أخطار البيئة في النباتات البالغة، بإغلاق مسام النبات مثلاً أثناء الجفاف لمنع النتح وخروج المياه التي يحتاجها النبات بشدة. اعتقد العلماء في ذاك الوقت ان هرمون ABA يقوم بوظيفة خاصة في النباتات الوليدة لوقف النمو حتى تأتي الظروف المناسبة له. لكن فريق جامعة روكفلر غير هذه الفكرة عندما اكتشف ان الهرمون يوقف هذا النمو لمدة 30 يوماً عقب خروجه من البذرة. كما اكتشف باحثو روكفلر البروتين الذي يقوم بذلك وهو بروتين AB15، وأثبتوا ان الأخير لا بد ان يوجد حتى يتمكن هرمون ABA من أداء وظيفته. وتفيد هذه التجارب بأن هرمون ABA الذي يطلقه بروتين AB15، يعطي النباتات الوليدة فرصة أخرى للتوقف عن النمو حتى تأتي الظروف الملائمة له. ويعني ذلك أن النبات لديه خط دفاع ثانٍ يرجع الفضل فيه إلى بروتين AFP وبروتين AB15 وهرمون ABA.