Tema

Växter kan hantera ozon

Ozon och UV-strålning kan skada växter. Men vissa varianter av backtrav är bättre på att hantera ozonet än andra, visar forskning från Örebro universitet. Samtidigt kan UV-A-strålning stärka plantorna. Upptäckt kan leda till motståndskraftigare grödor.

Ozon är en luftförorening som skadar grödor medan UV-strålning kan påverka växter på både gott och ont. Kunskap om hur växter reagerar på denna påverkan kan i förlängningen leda till mer motståndskraftiga grödor av högre kvalitet. Det visar Luis Morales, forskare i biologi vid Örebro universitet, i två studier.

Ozon är en gas som består av syreatomer. Molekylen består av tre syreatomer, O3, till skillnad från den vanliga syrgasen, O2, som vi andas. Ozon bildas huvudsakligen på hög höjd över ekvatorn och förekommer naturligt i atmosfären. Marknära ozon är giftig och farligt för människor, djur och växter, men högre upp i atmosfären skyddar gasen oss mot från skadlig UV-strålning.

Ozon finns utbrett i områden med mycket industrier. Luis Morales har i en studie publicerad i Plant Physiology jämfört hur så kallade ekotyper av växten backtrav (Arabidopsis thaliána), reagerar på ozon. Ekotyper är varianter av samma växt anpassade till lokala förhållanden.

Olika känslighet mot ozon

– Vi jämförde två ekotyper som är känsliga för ozon och en som är motståndskraftig och såg att de känsliga typerna reagerade olika på ozon. Det finns alltså fler än en faktor som påverkar känsligheten, säger Luis Morales.

Växter tar in ozon via öppningar, stomata, samma öppningar som reglerar utväxling av gaser mellan bladen och luften. Den ekotyp av backtrav som har mer öppna stomata tog in mer ozon. Men – det visade sig att en av de ozonkänsliga ekotyperna hade stomata som fungerade på samma sätt som hos de ekotyper som inte reagerar negativt på ozonet.

– Det visar att det alltså finns andra mekanismer som påverkar känslighet för ozon, säger Luis Morales.

Små, små porer i bladen

Klyvöppningar, eller stomata, är mikroskopiskt små öppningar (porer) på växternas blad, framför allt på undersidan. Klyvöppningarnas funktion är att reglera hur snabbt bladet utbyter gas med omgivningen.

Forskning om hur plantor på olika sätt påverkas av kemikalier är i förlängningen viktig för att utveckla grödor som klarar av att växa i förorenade miljöer. Många stora grödor påverkas av ozon, till exempel sojabönor och ris.

Möjligt att anpassa växterna

– Vi har identifierat mekanismer som styr molekyler och fysiologin kopplat till växternas reaktioner på ozon. Om vi kan visa hur växterna reagerar på ozon, kan den kunskapen användas för att anpassa växterna – även också till andra typer av föroreningar, säger Luis Morales.

Hur ozon påverkar växter är grundforskning som ligger till grund för växtförädling. Samma koppling finns i en annan nyligen avslutad studie av Luis Morales om hur UV-strålning påverkar växter. Än en gång är det backtraven som står till tjänst.

UV-strålning finns i olika våglängder. UV-B strålning har kortare våglängd och har därmed mer energi än UV-A strålning. Båda formerna har både en negativ och positiv påverkan på människor och växter.

Växter känner av både UV-A och UV-B

Hos växter finns en så kallad fotoreceptor, UVR8, som känner av våglängder på UV-B-strålningen. I studien visar Luis Morales att UVR8, också känner av UV-A-strålningen från solen.

– Människor har gjort en godtycklig uppdelning på UV-strålning baserat på väglängd. Vi visar att den uppdelningen inte är användbar för att förstå hur växter tar upp och reagerar på UV-strålning.

I allmänhet kan UV-strålning hjälpa plantor, som sallad och örter, att motstå angrepp från insekter och svampar, framkalla antioxidanter och göra dem mer kompakta. Smaken kan bli fylligare och därmed förbättras kvaliteten.

Resultatet av denna studie visar att mindre skadlig strålning, alltså UV-A, kan användas för att ljusbehandla professionella odlingar av trädgårdsväxter.

– Genom att använda rätt ljuskällor för att få fram det positiva egenskaperna hos växter kan man också utsätta de som jobbar i växthusen för lägre risker, säger Luis Morales.

Vetenskapliga artiklar:

Ozone responses in Arabidopsis: beyond stomatal conductance, Plant Physiology 

The photoreceptor UVR8 mediates the perception of both UV‐B and UV‐A wavelengths up to 350 nm of sunlight with responsivity moderated by cryptochromes, Plant, Cell & Environment

Kontakt:

Luis Morales, forskare i biologi vid Örebro universitet, luis.morales@oru.se (engelska)

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Växter kan hantera ozon

 lästid ~ 3 min