Tres tecnologías, tres tipos, diferentes

Ciencias

El aumento de las temperaturas y el aumento de las sequías hacen que los científicos busquen formas de predecir mejor cómo reaccionarán las plantas al estrés. Cada estudio proporciona un poco de información. Ahora, los científicos han descubierto una manera de obtener una gran cantidad de información en un solo estudio. Al combinar tres técnicas de investigación avanzada rara vez utilizadas, descubrieron que podían determinar cómo los diferentes tipos de plantas se protegen de las duras condiciones. ¿Más sorprendente? Las plantas prueban diferentes estrategias para asegurar su supervivencia.

La influencia

Cuando se usan juntas, las tres técnicas revelan una sorprendente cantidad de información sobre los procesos químicos dentro de las plantas. Los científicos también pueden buscar patrones en las comunidades de plantas. Los hallazgos podrían ayudar a determinar cuándo las plantas requieren más agua o más nutrientes para mantener el crecimiento durante momentos de estrés, incluso en diversos entornos. La forma en que las plantas responden a la sequía puede tener efectos profundos en el movimiento de las plantas carbón A través del medio ambiente, que en última instancia afecta al clima.

Resumen

Trabajando bajo el programa Facilidad para la Integración de la Colaboración para las Ciencias del Usuario (FICUS), los científicos examinaron los efectos de la sequía en los procesos químicos dentro de las raíces de tres tipos de selva tropical. El equipo incluyó investigadores de la Universidad de Arizona, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y la Universidad de Freiburg. Para comprender el rendimiento químico de la planta, incluida la forma en que utiliza el carbono, el equipo combinó metabolitos y Fotografía Tecnologías en Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales (EMSL), una instalación para usuarios del Departamento de Energía (DOE). Utilizaron un potente espectrómetro de resonancia magnética nuclear para determinar el tipo y la estructura de las moléculas en las raíces de las plantas. Luego crearon imágenes detalladas del tejido usando espectrometría de masas (espectrometría de masas de ionización/absorción láser asistida por matriz) y tomaron nanoescala Medidas del artículo y yoisótopos (Nanoespectrometría de masas de iones secundarios).

Esta combinación de técnicas ha proporcionado información sobre los diferentes mecanismos de defensa que utilizan las plantas para sobrevivir a la sequía. Una especie agregó lignina leñosa para espesar sus raíces. Un segundo antioxidante de ácido graso secretado como defensa bioquímica. El tercero parecía menos afectado por las condiciones de sequía, sin embargo Suelo A su alrededor hay un nivel más alto de carbono. Esto indica que la planta y microbios En el suelo trabajan juntos para proteger la planta. En general, este estudio demuestra cómo se pueden combinar múltiples técnicas para identificar diferentes estrategias de tolerancia a la sequía y formas de mantener la floración de las plantas.

financiación

Parte de esta investigación se realizó bajo el esfuerzo exploratorio de FICUS y utilizó recursos en el Instituto Conjunto del Genoma del DOE y EMSL, ambas instalaciones para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE. Esta investigación fue financiada en parte por el Consejo Europeo de Investigación y la Oficina del Departamento de Energía y el Programa de Investigación Ambiental y Biológica. La Fundación de Filología y el Consejo Europeo de Investigación también brindaron apoyo financiero.