แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใหม่คาดการณ์การตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ใหม่คาดการณ์การตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การวิจัยที่นำโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ทำให้เกิดแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดขึ้นจากกระบวนการควบคุมอุณหภูมิ แบบจำลองสามารถทำนายการตอบสนองของพืชต่อภาวะโลกร้อนได้การศึกษาได้ค้นพบ “บทบาทพื้นฐานของโปรตีน COP1 ที่เป็นตัวกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืช Arabidopsis ในเวลาอันยาวนานและอุณหภูมิแวดล้อมที่

สูงและการมีปฏิสัมพันธ์กับปัจจัยอื่นๆ 

ของเซลล์” การปลดปล่อยอธิบายนักวิจัยเชื่อว่าการค้นพบนี้สามารถช่วยหลีกเลี่ยงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อพืชฤดูร้อนได้นักวิจัย Salomé Prat จาก CSIC ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ CRAG, Saúl Ares จากศูนย์เทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (CNB-CSIC) และ Pablo Catalán จาก Carlos III University of Madrid เป็นผู้นำในการทำงานร่วมกัน ข้อมูลที่รวบรวมจากการศึกษาได้ถูกนำมาใช้เพื่อ

สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เชื่อมโยง

ระดับที่ใช้งานอยู่ของปัจจัยระดับเซลล์ที่ควบคุมโดยแสงและอุณหภูมิกับการเจริญเติบโตของลำต้นของตัวอ่อน“สายพันธุ์ที่เลี้ยงไว้มีความแปรปรวนทางพันธุกรรมต่ำมากในแง่ของความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิแวดล้อมที่สูง ซึ่งลดการผลิตของพวกมัน ที่นี่เราแสดงให้เห็นว่ารูปแบบที่ใช้งานมากขึ้นของ COP1 ช่วยปรับปรุงความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของพืชผลที่ต้องใช้เวลาหลายวัน” Prat อธิบาย

อุณหภูมิแวดล้อมและระยะเวลาของวันเป็นปัจจัยพื้นฐาน

สองประการที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลผลิตของพืช เนื่องจากพืชจะปรับการพัฒนาและสัณฐานวิทยาตามสภาพแวดล้อม เมื่อพืชตรวจพบอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น การตอบสนองครั้งแรกของพวกมันคือการยืดไฮโปโคทิลเพื่อทำให้ใบเย็นลงและลดความเสียหายจากความร้อน“ด้วยการเติบโตของสายพันธุ์ Arabidopsis หลายสายพันธุ์ภายใต้สภาวะแสงและอุณหภูมิที่หลากหลาย เราสามารถปรับพารามิเตอร์ของสมการด้วย

ข้อมูลการทดลองของความยาว hypocotyl 

และหนึ่งในการคาดการณ์ที่น่าสนใจที่สุดของแบบจำลองนี้คือกิจกรรมสูงสุดของ COP1 เกิดขึ้นในระหว่างวันและที่อุณหภูมิสูง” อาเรสกล่าวในเดือนฤดูร้อนที่ยาวนานและอบอุ่น พืชต้องกำหนดสัญญาณที่จะปฏิบัติตามท่ามกลางข้อมูลที่ขัดแย้งกัน“จนถึงตอนนี้ COP1 ถูกอธิบายว่าเป็นปัจจัยพื้นฐานในการควบคุมการเติบโตในที่มืด ดังนั้นการทำนายนี้จึงเป็นเรื่องผิดปกติ” คริสตินา เนียโต ผู้เขียนคนแรกของงานวิจัยและนักวิจัยของสถาบันวิจัยและเทคโนโลยีการเกษตรและอาหารแห่งชาติ (INIA) กล่าว -CSIC). 

“เราตัดสินใจจำลองการเจริญเติบโตของไฮโปโคทิลสำหรับ

ค่ากิจกรรม COP1 จำนวนหนึ่ง และทำการทดลองตรวจสอบการคาดคะเนที่ได้รับกับสัตว์กลายพันธุ์ที่ COP1 ทำงานได้ไม่ดีหรือกับพืชที่สะสมโปรตีนมากเกินไป จากการศึกษานี้ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าโปรตีน COP1 เป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมการตอบสนองต่ออุณหภูมิในวันที่ยาวนาน ซึ่งก็คือในฤดูร้อน”

Credit : สล็อตเว็บตรง