Comment les plantes s'adaptent-elles à la sécheresse et quel est le rôle des gènes dans la réponse à la sécheresse ?
Introduction
La terre devient plus chaude chaque année et ces températures élevées entraînent des fluctuations climatiques imprévues et inhabituelles, y compris des périodes de sécheresse répétées et sévères. Les périodes de sécheresse sont des périodes très longues sans aucune pluie. Nous savons que les plantes sont des organismes sessiles, ce qui signifie qu'elles restent au même endroit et ne peuvent pas se déplacer comme le font les humains, et elles ne peuvent pas tirer leurs racines et se déplacer vers un endroit ombragé ou humide, et donc les plantes doivent d'une manière ou d'une autre faire face aux conditions de sécheresse croissantes. Sinon, elles mourront simplement..
Que peuvent faire les plantes pour survivre si l'eau n'est pas disponible autour d'elles ? Il est surprenant de constater que toutes les plantes possèdent un certain nombre de gènes spécifiques aux stratégies de résistance à la sécheresse qui sont codés dans leur ADN. Les gènes sont de petites parties de l'ADN et la capacité des plantes à survivre à des périodes de sécheresse dépend de la manière dont elles utilisent ces gènes. Les plantes utilisent ces gènes pour augmenter leur capacité à survivre à la sécheresse..
Certaines plantes sont résistantes à la sécheresse. Par le terme plantes résistantes à la sécheresse, nous désignons ces plantes qui peuvent supporter des conditions sèches sans mourir. Les plantes résistantes à la sécheresse peuvent résister à la sécheresse en utilisant trois stratégies défensives : fuir la perte d'eau, la prévenir ou la supporter. Les plantes résistantes à la sécheresse sont rares dans la nature et ces plantes rares peuvent supporter de longues périodes sans eau du tout. Parmi les plantes les plus résistantes à la sécheresse, on trouve une plante appelée plante de résurrection. La plante de résurrection peut survivre longtemps (jusqu'à 3 ans) sans être arrosée. Cependant, si vous lui donnez un peu d'eau, elle reviendra à la vie et prospérera en un jour ou deux. D'autres plantes résistantes à la sécheresse peuvent ne pas avoir la même capacité à supporter la sécheresse, mais elles peuvent également survivre à de courtes périodes de sécheresse en utilisant des méthodes et des stratégies défensives spéciales..
Certaines plantes ont une structure spéciale qui les aide à survivre.
Certaines plantes ont la capacité de survivre à la sécheresse grâce à leur structure unique. Parmi ces caractéristiques structurelles uniques, il y a les écorces extérieures des plantes qui les protègent de la perte d'eau, ainsi que des moyens d'aider les plantes à absorber et stocker l'eau. Les plantes résistantes à la sécheresse peuvent être spécialement adaptées pour vivre et survivre dans des environnements très arides. Ces plantes semblent souvent très différentes de celles qui vivent dans des zones où l'eau est facilement disponible. Les plantes résistantes à la sécheresse se distinguent généralement par des caractéristiques de protection spéciales (l'un des moyens d'adaptation défensive) pour garantir une perte d'eau minimale dans l'environnement ou pour absorber et stocker davantage d'eau dans la plante. Les plantes appelées plantes succulentes désertiques sont un bon exemple de plantes qui ont des stratégies pour éviter la sécheresse. Les plantes succulentes désertiques se caractérisent par des feuilles charnues épaisses qui ne ressemblent généralement pas du tout à des feuilles, et elles ont une couche cireuse épaisse pour empêcher la perte d'eau. Les plantes succulentes désertiques ont également des systèmes racinaires ramifiés qui leur permettent de rechercher de l'eau sous le sol désertique sec. Certaines plantes succulentes ont des racines spéciales en forme de bulbes qui forment en réalité des réservoirs d'eau souterraine pour la plante. Ces plantes peuvent survivre pendant des années de sécheresse en utilisant l'eau stockée dans les bulbes..
شكل1: Les plantes possèdent des moyens d'adaptation structurelle exceptionnels pour lutter contre la perte d'eau et en stocker davantage.
Les gènes de la plante contrôlent sa réponse à la sécheresse.
Nous avons discuté ci-dessus des processus utilisés pour protéger les plantes de la sécheresse de manière très simplifiée, et approfondir ce sujet est complexe. Si nous voulons exprimer cela de manière très simple, nous pouvons dire que la plante utilise son code génétique - c'est-à-dire ses gènes - pour réguler ces processus. La plante produira les substances dont elle a besoin pour résister à la sécheresse en activant ce code au bon moment, et le processus d'activation du code génétique qui aide la plante à résister à la sécheresse est appelé réponse génétique de la plante. Les réponses génétiques de la plante souffrant de sécheresse sont très complexes ; de nombreux gènes sont activés et d'autres sont réprimés. Les scientifiques peuvent maintenant identifier la plupart des gènes qui jouent un rôle important dans le processus de protection de la plante contre la sécheresse en utilisant des techniques. Informatique avancée. Ces techniques ont montré que des centaines de gènes sont activés et réprimés selon les moments et les lieux où ils sont nécessaires. Mais nous pouvons simplifier en disant que ces gènes se divisent en trois groupes.:
(1) Les gènes qui contrôlent d'autres gènes nécessaires à l'activation et à la répression des gènes..
(2) Les gènes qui produisent des substances qui aident à protéger la plante de la sécheresse..
(3) Les gènes qui interviennent dans le processus d'absorption et de transport de l'eau..
Pourquoi pensez-vous qu'il est important d'être conscient des gènes qui jouent un rôle dans l'aide aux plantes pour éviter ou supporter la sécheresse ? Il convient de noter que la plupart de nos cultures ne peuvent pas supporter la sécheresse, donc nous devons savoir comment nous pourrons protéger nos cultures de la sécheresse ou identifier les moyens nécessaires pour les soutenir afin qu'elles aient une résistance plus élevée aux vagues de sécheresse. Nous avons besoin d'utiliser les informations concernant les gènes qui sont activés ou réprimés pendant les périodes de sécheresse pour obtenir des plantes ayant une résistance plus élevée à la sécheresse. .
Au fil des ans, les scientifiques des plantes ont réalisé certains succès, notamment la production de cultures résistantes à la sécheresse, ces cultures ayant été produites en sélectionnant des plantes individuelles qui ont bien supporté les conditions de sécheresse et en les cultivant. De plus, au cours des dernières décennies, l'accent a été mis sur la production de cultures résistantes à la sécheresse. .
Pour produire une plante génétiquement modifiée, un nouveau gène (de n'importe quelle source) est intégré dans l'ADN de la plante et, par le processus d'intégration de ce gène (ou de ces gènes), les scientifiques espèrent conférer à la plante génétiquement modifiée une nouvelle caractéristique utile. Par exemple, imaginez que nous ayons la capacité de choisir parmi des centaines de gènes utiles dans la plante de résurrection et d'en intégrer certains dans le blé.! Mais il est regrettable que peu de plantes génétiquement modifiées résistantes à la sécheresse (comme le maïs et la canne à sucre) aient été produites avec succès. Cela nécessite plus de travail ainsi que de convaincre le grand public que les plantes génétiquement modifiées ne sont pas dangereuses. .
Résumé
Nous concluons dans cet article que les plantes sont en grand danger lorsque l'eau est rare, car la sécheresse affecte la croissance et la productivité des plantes et donc leur survie. Cependant, les plantes ont une certaine protection naturelle contre la sécheresse, car elles peuvent effectuer certaines modifications structurelles adaptatives pour éviter ou supporter la sécheresse. De plus, les plantes possèdent des mécanismes de défense internes qui sont activés dans une tentative de réduire la perte d'eau lorsqu'elles prévoient sa rareté. Il convient de noter que tous ces systèmes de défense sont régulés par les gènes de la plante. Par conséquent, la connaissance de ces gènes et des moyens par lesquels ils protègent la plante contre la sécheresse ouvre une lueur d'espoir pour l'humanité afin de produire des cultures génétiquement modifiées résistantes à la sécheresse..
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