לא רק כמות המלח משפיעה על יכולתו של צמח להתמודד עם סביבה מליחה. גם התיאום בין השעון הביולוגי שלו לבין מחזור האור והחושך עשוי למלא תפקיד. מחקר חדש זיהה מנגנון מולקולרי המחבר בין מערכת התזמון הפנימית לבין הפעלת גנים המסייעים לצמח להתגונן.
המחקר, בהובלת הפרופסור שואהואה ג'ונג והד"ר ונוון טיאן מאוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, פורסם בכתב העת Science Advances. הניסויים נערכו בתודרנית לבנה, Arabidopsis thaliana, צמח המשמש לחקר מנגנונים בסיסיים בביולוגיה של צמחים.
חלבון השעון מתארגן מחדש
במרכז העבודה נמצא חלבון בשם TIC, קיצור של TIME FOR COFFEE, המשתתף בוויסות השעון הביולוגי. החוקרים מצאו כי בתגובה למלח הוא מתארגן בצברים זעירים דמויי טיפות בתוך גרעין התא.
ההתארגנות הזאת הייתה מלווה בשינוי בפעילותם של אנזימים המשתתפים בבקרת הגישה לגנים. אנזימים אלה מסייעים בדרך כלל לרסן את פעילותם של גנים המגיבים למלח. בתנאי המליחות פחתה נוכחותם באזורי הבקרה של חלק מהגנים, ופעילות הגנים עלתה.
כך מציע המחקר הסבר לאופן שבו רכיב של השעון הביולוגי משתתף בהפעלת תגובת ההגנה. אין מדובר רק בזיהוי קשר כללי בין שעות היום לעמידות, אלא במנגנון המחבר בין תזמון פנימי, ארגון חלבונים ובקרת גנים.
כשהיום הותאם לשעון המקוצר
בניסוי נוסף בדקו החוקרים צמחים שבהם נפגעה פעילות TIC. צמחים אלה היו רגישים יותר למלח, והמחזור הפנימי שלהם התקצר לכ-21 שעות במקום כ-24 שעות.
כאשר גודלו במחזורי אור וחושך שאורכם הכולל 21 שעות, התואמים את השעון המקוצר, השתפרה יכולתם להתמודד עם המלח. אין הכוונה ל-21 שעות אור, אלא למחזור שלם הכולל אור וחושך.
הממצא מחזק את חשיבות התיאום בין השעון הפנימי לסביבה. עם זאת, הוא אינו מוכיח שקיצור מחזור התאורה ישפר את עמידותו של כל צמח. השיפור הודגם בצמחים בעלי שינוי גנטי ושעון מקוצר, בתנאי הניסוי שנבדקו.
|
|
|
|
|
|
|
כיוון אפשרי לחקלאות בתנאי מליחות
הבנת המנגנון עשויה לסייע בעתיד לחוקרים לבחון אם אפשר לשפר עמידות למליחות באמצעות טיפוח, השבחה או עריכה גנטית. במקום להתמקד רק בגני ההגנה עצמם, ניתן יהיה לבדוק גם את מערכות התזמון והבקרה המפעילות אותם.
לכיוון המחקר הזה עשויה להיות חשיבות לחקלאות בישראל, ובייחוד בגידולים ובאזורים המתמודדים עם קרקע או מי השקיה מליחים. עם זאת, העבודה אינה בוחנת גידולים ישראלים, שיטות השקיה מקומיות או את השפעת המנגנון על יבול חקלאי.
מנגנון ביולוגי, עדיין ללא זן חדש
המחקר אינו מציג זן מסחרי עמיד למלח. הצלחה בצמח מודל אינה מבטיחה תוצאה דומה בחיטה, בעגבניות או בגידולים אחרים, שבהם שינוי בשעון הביולוגי עשוי להשפיע גם על תהליכי צמיחה והתפתחות.
נדרשים ניסויים בגידולים חקלאיים ובתנאי שדה כדי לברר אם המנגנון יכול לשפר יבולים לאורך זמן. בשלב זה אין בממצאים בסיס להמלצה לשנות את שעות התאורה או ההשקיה במשקים.
החידוש הוא בזיהוי דרך שבה חלבון של השעון משתתף בתגובה למלח, ובניסוי המדגים את חשיבות ההתאמה בין המחזור הפנימי למחזור הסביבתי. היישום החקלאי נותר יעד למחקר עתידי.
|
|
שם המאמר: TIME FOR COFFEE coordinates phase separation and chromatin regulation for salt tolerance. המחברים: ונוון טיאן, שינהנג ליו, גרייס ר' צ'יאן ושואהואה ג'ונג. מועד הפרסום המקוון: 14 באוקטובר 2026. מועד הודעת האוניברסיטה: 15 באוקטובר 2026. כתב העת: Science Advances, כרך 12, גיליון 42. מזהה DOI: 10.1126/sciadv.aei1213.
עיתונאי וראש מערכת החדשות. חשבון ב-X
; פייסבוק
| תאריך: |
03/11/2026
|
|
|
עודכן: |
03/11/2026
|
|
|
תפוס כינוי יחודי
