Expunerea moderată la căldură crește toleranța și producția de roșii după stres termic repetat
Temperaturile ridicate pot afecta semnificativ creșterea și randamentul culturilor, inclusiv al roșiilor. Un studiu realizat de o echipă internațională de cercetători a arătat că roșiile pot răspunde mai bine la un stres termic ulterior dacă au fost expuse anterior la o căldură moderată. Rezultatele au fost publicate în revista The Plant Journal.
Această „amorsare termică” reprogramează plantele ca răspuns la un prim stres termic moderat, permițându-le să păstreze o memorie a evenimentului pentru câteva zile și să reacționeze mai rapid și mai eficient la un stres termic ulterior.
Cercetătorii au studiat inițial plante de roșii din soiul „Moneymaker” în condiții controlate. După expunerea moderată la căldură, plantele au fost supuse unui stres termic sever repetat câteva zile mai târziu. În timp ce plantele neamorsate au suferit daune substanțiale, cele expuse anterior la căldură moderată au rezistat mai bine stresului.
Efectul protector al amorsării a durat mai mult decât în cazul plantei model Arabidopsis thaliana: un efect protector măsurabil era încă prezent după un interval de 10 zile între expunerea inițială la căldură și stresul termic repetat. Totuși, acest efect a scăzut pe măsură ce faza de memorie s-a prelungit și nu a mai fost detectabil după 20 de zile. Studiul arată astfel că durata memoriei termice diferă între speciile de plante.
Efectul ulterior asupra productivității este deosebit de relevant pentru horticultură. În condiții controlate, plantele expuse la căldură moderată și apoi supuse unui stres termic sever repetat au produs, în medie, cu 41% mai multe fructe decât plantele de control neexpuse la stres termic. Masa totală a fructelor a fost de asemenea mai mare, ceea ce sugerează că plantele amorsate termic au avut randamente mai ridicate după stresul termic repetat. Analizele beta-carotenului și luteinei ca markeri de calitate nu au arătat diferențe semnificative, indicând că qualityea fructelor nu a fost afectată.
Efectul a fost observat și în condiții de mediu necontrolate. Într-un experiment de câmp desfășurat în 2025 la Großbeeren, plantele expuse inițial la căldură moderată și apoi supuse unui stres termic repetat au produs cu aproximativ 53% mai multe fructe decât plantele de control neexpuse la stres termic. Și masa totală a fructelor a fost mai mare. Întrucât temperatura, lumina și umiditatea au variat pe parcursul experimentului, iar experimentul de câmp a fost realizat o singură dată, rezultatele nu permit încă formularea de concluzii privind efectele acestui tratament în diferite condiții practice. Totuși, rezultatele sugerează că amorsarea termică poate reprezenta o strategie promițătoare pentru creșterea producției de fructe în condiții de câmp după stres termic repetat.
Cercetătorii au investigat și răspunsul plantelor de roșii la stresul termic repetat la nivel molecular. Folosind secvențierea ARN a țesutului meristemului apical al lăstarului, au identificat 267 de gene puternic activate după stresul termic inițial și în timpul stresului ulterior. Acestea, așa-numitele gene de tip II ale memoriei termice transcripționale, includ SlBAG6 și SlHSFA2, un factor de transcripție cu rol central în răspunsul de memorie termică. În plantele de roșii modificate prin CRISPR lipsite de SlHSFA2 funcțional, capacitatea de amorsare termică s-a pierdut în mare măsură. De asemenea, refacerea meristemului apical al lăstarului după stresul termic repetat a fost afectată.
Analize ulterioare au arătat că SlHSFA2 reglează activarea genei SlBAG6. În plus, SlHSFA2 interacționează cu alți factori de transcripție, factorii de răspuns la etilenă (SlERF), care împreună cu SlHSFA2 amplifică activarea SlBAG6. Când anumiți SlERF au fost temporar dezactivați, toleranța la căldură s-a redus. Rezultatele indică astfel un modul de reglare care implică SlHSFA2-SlERF și contribuie la memoria termică transcripțională.
Descoperirile arată că memoria stresului termic poate avea și o funcție adaptativă la o cultură horticulturală importantă și oferă o bază pentru cercetări suplimentare și pentru o posibilă utilizare a acestui mecanism în dezvoltarea de roșii rezistente la căldură. Totuși, nu este încă clar cum răspunsul molecular de memorie a stresului contribuie în final la creșterea randamentului.
