מכיוון ששינויי האקלים צפויים להוביל לתקופות תכופות יותר של בצורת, החוקרים פועלים יותר ויותר לגלות תגליות שיכולות לעזור לצמחים להסתגל ללחץ מים ממושך.
חוקרים ממכון בויס תומפסון ואוניברסיטת קורנל השלימו את המחקר הראשון כדי לספק תמונה מקיפה של שינויים בביטוי הגנים בתגובה ללחץ מים בפרי - העגבנייה, Solanum lycopersicum - מזהים גנים שיכולים לעזור למגדלי צמחים לפתח פירות שיכולים להתמודד עם תנאי בצורת.
פורסם בגיליון דצמבר של פיזיולוגיית הצמח, העבודה הובלה על ידי צוות המחקר של כרמן קטלה, עוזרת פרופסור ב-BTI ועוברת מחקר בכירה בבית הספר למדעי הצמח האינטגרטיבי (SIPS) בקורנל. חוקרים משתפים פעולה כוללים את ג'וסלין רוז, פרופסור ל-SIPS, ואת הפרופסורים ל-BTI ג'ים ג'ובונוני, ז'אנגג'ון פיי ולוקאס מולר, שהם גם פרופסורים נלווים ב-SIPS
"זיהינו מספר גנים המעורבים בתגובת לחץ מים בפרי העגבנייה", אמר קטלה. "עכשיו אנחנו יכולים להתחיל לבחור גנים מועמדים שיכולים לעזור למגדלים לפתח פירות שיכולים להסתגל לתנאי הבצורת, ולא רק עגבניות אלא גם ענבים, תפוחים ופירות בשרניים בכלל. זהו יישום פוטנציאלי לטווח ארוך של הנתונים הללו".
החוקרים בדקו את ביטוי הגנים בעלי עגבניות ובשישה איברי פרי (פריקרפ, שליה, מחיצה, קולומלה, ג'לי וזרעים) בשתי נקודות זמן שונות (גידול ופירות בשלים) ובארבעה תנאי לחץ מים שונים (אין, מתון, בינוני ו חָזָק).
החוקרים גילו שכל אחת מרקמות איברי הפרי השתנתה בדרכים ייחודיות לאורך זמן.
"פחות מ-1% מהגנים המושפעים שהושפעו מלחץ מים חולקו בין כל שש רקמות הפרי, ויותר מ-50% מהגנים המושפעים היו ספציפיים לרקמה בודדת", אמר קטלה.
בניגוד להשפעות השליליות של הבצורת, הגורמת להפרעות פיזיולוגיות ואובדן פירות, יש כמה השפעות חיוביות הקשורות לבצורת - לפחות לבצורת קלה.
לדוגמה, החוקרים גילו שלחץ מים מגביר את כמות הליקופן בפירות בשלים. ליקופן הוא נוגד חמצון שיש לו יתרונות בריאותיים מתועדים. לפירות נטושים במים היו גם רמות גבוהות יותר של ביוסינתזה של עמילן, מה שיכול להניב עגבניות מתוקות יותר.
החוקרים מצאו גם שהם יכולים "לאמן" עגבניות להיות עמידות יותר בפני בצורת מים עתידית.
"כשזרענו את הזרעים מצמחים מטופלים, גילינו שהשתילים מעגבניות לחוצות הראו התאוששות משופרת מלחץ מים בהשוואה לשתילים מעגבניות בקרה", אמר פיליפ ניקולס, מדען פוסט-דוקטורט במעבדה של קטלה ומחבר ראשון במאמר.
ניקולס אמר שהם זיהו מספר גנים שביטוים מושרה על ידי מתח מים בזרעים בוגרים, שיכולים למלא תפקידים חשובים בהענקת סבילות ללחץ מים לדור הבא של הצמחים.
המחקר היה מאתגר מכמה מובנים מכיוון שהחוקרים הסתכלו על פירות. רוב המחקרים על תגובות צמחים ללחץ בצורת בוחנים שורשי ועלים של שתילים מכיוון שקל יחסית לחקור אותם.
"קל יחסית להלחיץ שתילים, אבל אם אתה מלחיץ את הצמחים יותר מדי אז הם לא יפרחו ויפתחו פירות", אמר קטל'ה. "בנוסף, כאשר אתה רוצה ללמוד פירות, אתה חייב לגדל צמחים בוגרים, מה שלוקח יותר זמן, מקום ומשאבים כלליים."