חוקרים מהאוניברסיטה העברית גילו מנגנון דו־שלבי שבו אוקסין מדכא תחילה את הג'יברלין כדי לאפשר יצירת איברים, ובהמשך מגביר אותו כדי לקדם את התרחבות העלה
כדי ליצור עלה מורכב, הצמח צריך לבצע שתי משימות בסדר הנכון: תחילה לקבוע היכן ייווצרו העלעלים, ולאחר מכן לאפשר להם להתרחב. מחקר מהאוניברסיטה העברית חושף כיצד שני הורמונים צמחיים מתאמים את המעבר בין השלבים.
המחקר הובל בידי ד"ר אלון ישראלי ופרופ' נעמי אורי מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה, ונערך בצמחי עגבנייה. החוקרים התמקדו ביחסי הגומלין בין אוקסין לבין ג'יברלין, הורמון המעודד צמיחה והתרחבות של רקמות.
בתחילת התפתחות העלה האוקסין מפעיל גנים המפרקים ג'יברלין ומדכא גנים המשתתפים בייצורו. הירידה המקומית ברמת הג'יברלין משאירה את הרקמה הצעירה במצב שבו ניתן עדיין ליזום עלעלים חדשים.
בהמשך משתנה כיוון הבקרה. האוקסין מעודד את ייצור הג'יברלין, וזה דוחף את התאים לגדול ולהרחיב את טרף העלה. כך אותו הורמון – אוקסין – מפעיל בזמנים שונים השפעות הפוכות על מסלול הג'יברלין.
החוקרים שילבו הנדסה גנטית, טיפולים הורמונליים וניתוח של ביטוי גנים. כאשר פעילות הג'יברלין הייתה גבוהה מדי בשלב מוקדם נוצרו פחות עלעלים. כאשר רמתו הייתה נמוכה נוצרו עלעלים נוספים, אך מחסור ממושך פגע בהתרחבותו התקינה של העלה.
המחקר מסביר כיצד הצמח מפריד בזמן בין תכנון המבנה לבין צמיחתו. בטווח הארוך, הבנת המנגנון עשויה לסייע בפיתוח גידולים בעלי מבנה עלים מותאם, אך המחקר אינו מציג עדיין זן חקלאי חדש או עלייה מוכחת ביבול.
שאלות ותשובות
מה תפקיד האוקסין במנגנון?
הוא מדכא תחילה את הג׳יברלין, ובהמשך מעודד את פעילותו.
מדוע נחוצה רמה נמוכה של ג׳יברלין בתחילת התפתחות העלה?
כדי לאפשר לרקמה הצעירה להמשיך ליצור עלעלים חדשים.
האם פחות ג׳יברלין תמיד מועיל?
לא. רמה נמוכה עשויה לאפשר יצירת עלעלים נוספים, אך בהמשך נדרש ג׳יברלין לצמיחה ולהתרחבות תקינות.
עוד בנושא באתר הידען:
- מחקר חושף מה מאפשר לצמחים ליצור מגוון אינסופי של צורות
- חוקרים פענחו את מנגנון התנועה של ההורמון ג'יברלין
- כיצד נקבע גודלם הסופי של האיברים?
- האוקסין ומנגנון התיקון העצמי של שורשי צמחים
למאמר המדעי: [המאמר בכתב העת Development]
