Výskum, ktorý sa zameral na gény riadiace cirkadiánny rytmus u rastlín, by mohol pomôcť pestovateľom a farmárom vyberať rastliny, ktoré najlepšie vyhovujú danému miestu. Zlepšila by sa tak úroda a zvýšila šanca, že sa rastliny prispôsobia klimatickým zmenám.
Cirkadiánny rytmus je biologický rytmus s periódou s dĺžkou 20 až 28 hodín a stanovuje kolísanie aktivity a bdelosti v rámci daného časového úseku zodpovedajúceho približne jednému dňu. Je možné si ho predstaviť ako akýsi molekulárny metronóm, ktorý riadi organizmus počas dňa a noci – ráno ho ako kohút prebúdza a večer zaťahuje závesy na nadchádzajúce noc.
U rastlín tento biorytmus reguluje celú škálu procesov od prípravy fotosyntézy za úsvitu až po usmerňovanie doby kvitnutia. Tieto rytmické vzorce sa môžu líšiť podľa geografickej polohy, výšky, klímy a ročných období, pretože vnútorné hodiny rastlín sa musí prispôsobiť tak, aby sa čo najlepšie vyrovnali s miestnymi podmienkami.
Vedci z dvoch výskumných centier v Norwichi chceli lepšie pochopiť, koľko cirkadiánnych variácií prirodzene existuje. To im pomôže vyšľachtiť rastliny, ktoré sú odolnejšie voči zmenám v prírodnom prostredí, čo je veľmi dôležité v časoch silnejúcej hrozby klimatických zmien.
Aby preskúmali genetickú základňu miestnych odlišností, zamerali sa na švédske buriny druhu arábkovka thalova (Arabidopsis thaliana).
„Celkové zdravie rastliny je značne ovplyvnené tým, ako dobre sú jej cirkadiánne hodiny synchronizované s dĺžkou každého dňa a plynutím ročných období,“ povedala autorka štúdie, doktorka Ahannah Reesová z Earlhamského ústavu v Norwichi.
„Presné vnútorné hodiny im môžu poskytnúť výhodu pred konkurenčnými rastlinami, predátormi aj patogénmi,“ dodala Reesová. „Zaujímalo nás, ako budú cirkadiánne hodiny rastlín ovplyvnené vo Švédsku – krajine, ktorá zažíva extrémne rozdiely v dĺžke denného svetla. Keď pochopíme genetiku za variáciami týchto vnútorných hodín a ich prispôsobením, budeme môcť vyšľachtiť rastliny odolnejšie voči zmenám klímy v ďalších oblastiach,“ uviedla Reesová.
Tím študoval gény 191 rôznych druhov rastlín, ktoré získal z celého Švédska. Vedci hľadali drobné zmeny v ich génoch, ktoré by mohli vysvetliť rozdielnosť ich cirkadiánnej funkcie.
Sledovali tiež rastliny s inak „vyladenými hodinami“. A zistili, že medzi škovránkami a nočnými sovami je rozdiel až desať hodín, ako by rastliny pracovali na smeny. Vplyv na tento rozdiel zrejme má ako geografická poloha, tak genetický pôvod rastliny.