Klimaændringer og stigende globale temperaturer har forstærket hyppigheden og alvoren af tørke, hvilket lægger et betydeligt pres på landbrugsproduktionen og fødevaresikkerheden. Planter har udviklet flere mekanismer til at modvirke disse ekstreme forhold, hvoraf én af de mest centrale er lukning af stomata – små porer på bladenes overflade – for at mindske vandtab.
Processen er styret af plantehormonet abscisinsyre (ABA), som fungerer som en intern stresssensor. ABA fremkalder en række signaler, som får stomata til at lukke, og hjælper dermed planten med at fastholde fugt i længere tid. Ny forskning peger nu på, at et protein, myosin XI, spiller en mere kompleks rolle i denne proces, end man tidligere har antaget.
I et studie ledet af professor Motoki Tominaga fra Waseda University har forskere undersøgt funktionen af myosin XI i planters tørkerespons. Myosin XI har traditionelt været kendt som et intracellulært “motorprotein”, der transporterer organeller og molekyler inden i planteceller. Studiet, offentliggjort i Plant Cell Reports den 19. juni 2025, anvendte Arabidopsis thaliana som forsøgsplante og benyttede genmodificerede varianter, hvor ét, to eller alle tre gener for myosin XI var slået ud.
Resultaterne var tydelige: Planter uden fungerende myosin XI mistede vand fire gange hurtigere under tørkeforhold end vilde planter. De viste også svækket reaktion på ABA, både i forhold til stomatal lukning og rodvækst. Forskerne fandt desuden lavere produktion af reaktive iltarter (ROS), som normalt aktiveres af ABA og er nødvendige for at fremkalde lukkemekanismerne i stomata.
Ved hjælp af fluorescensbaserede mikroskopier og qRT-PCR-analyser kunne teamet kortlægge ændringer i mikrotubuli og genekspression. Mikrotubuli, der normalt ændrer struktur ved ABA-signalering, forblev uorganiserede i mutanterne. Derudover var gener forbundet med stressrespons mindre aktive, hvilket antyder, at myosin XI har en direkte regulerende funktion i planters signalnetværk under tørke.
”Det blev konstateret, at i multiple mutanter af plante-myosin XI er vandtabet under tørke fire gange højere end hos den vilde type,” udtaler Tominaga. ”Denne opdagelse giver en ny forståelse af, hvordan planter tilpasser sig miljøændringer.”
Studiet understreger dermed, at myosin XI ikke kun fungerer som intracellulær “transportarbejder”, men som en integreret aktør i planters evne til at håndtere vandmangel. Forskerne peger på, at denne indsigt kan anvendes i fremtidige bioteknologiske løsninger, der har til formål at øge afgrøders tørketolerance.
”Denne opdagelse forventes at styrke den grundlæggende forskning i planters stressrespons og muliggøre udviklingen af teknologier, der øger vandudnyttelsen i landbrug, særligt i tørkeudsatte områder,” afslutter Tominaga.
Læs mere i den oprindelige kilde:
ScienceDaily – July 15, 2025
FAQ
Hvad er myosin XI?
Myosin XI er et motorprotein i planter, der normalt transporterer organeller og proteiner inde i cellerne, men spiller også en rolle i tørkerespons.
Hvordan påvirker myosin XI stomatal lukning?
Uden myosin XI bliver planters stomata dårligere til at lukke under tørke, hvilket fører til øget vandtab og nedsat overlevelse.
Kan myosin XI bruges i udvikling af nye afgrøder?
Ja, proteinet er et potentielt mål for genetisk forbedring af planter, der skal kunne klare tørre forhold bedre.
Med en baggrund i Plante- og Fødevarevidenskab, kombinerer Torben den nyeste forskning med praktisk erfaring direkte fra mulden.
