یک مطالعه جدید دریافته است که "بیش از حد جبران کننده ها" چنانکه آن ها را خطاب می کنند، همچنین زمانی که قطع می شوند، سیستم های شیمی دفاعی خود را تقویت می کنند. به گزارش وبسایت "ساینس دیلی"، قطع کردن، ساقه اصلی را از بین می برد و شبیه آن چیزی است که پستانداران چرنده زمانی که گیاهان را در محیط وحشی می خورند انجام می دهند. این مطالعه، که در مجله اکولوژی گزارش شده است، اولین مطالعه ای است که این رابطه را یافته است و آن را در مسیر مولکولی متصل ترسیم کرده است. پژوهشگران می‌گویند این کشف می تواند منجر به توسعه روش های جدید برای افزایش رشد گیاهان شود درحالیکه نیاز به حشره کش ها را کاهش می دهد.
مایلز مسا، دانشجوی کارشناسی ارشد که سرپرستی این پژوهش را با کمک کن پیج استاد بیولوژی حیوانات از دانشگاه ایلیونیز انجام داده است می گوید: "شما ممکن است فکر کنید که یک گیاه هم مقدار زیادی مواد شیمیایی دفاعی برای جلوگیری از خورده شدن خود تولید می کند و هم انرژی خود را بر روی دوباره رشد کردن بعد از خورده شدن می گذارد ولی هر دو اینها تمام انرژی محدود آن را نمی گیرد". "اما ما دریافتیم که گیاهانی که این خسارت را به شدت جبران می کنند- با موفقیت در بازتولید بعد از آسیب دیدن- همچنین مواد شیمیایی بیشتری در بافت های خود تولید می کنند". این پژوهشگران می گویند حدود ۹۰ درصد از گیاهان گلدار یکساله در فرآیندی که به آن اندورداپلیکاسیون می گویند- دوبرابر کردن تمام مواد ژنتیکی در سلول های آنها بدون تقسیم سلولی- به کار گرفته شدند. این فرآیند اندازه سلول ها را افزایش می دهد، به گیاهان اجازه می دهد تا به سرعت خود را از آسیب بازسازی کنند.
هر دور از فرآیند اندورداپلیکاسیون، خروجی سلول ها را دوبرابر می کند. داشتن دوبرابر بسیاری از ژن های فعال، به این معناست که سلول می تواند پروتئین های مورد نیاز بیشتری برای اجرای وظایف سلولی به بیرون فرستد. برخی گیاهان ژنوم های خود را در پاسخ به چریده شدن دوباره و دوباره تکثیر می کنند. یک مثال گیلیای قرمز است، یک گیاه با گلهای قرمز که در شمال غربی آمریکا رشد می کند و توسط گوزن شمالی و استرآهو چریده می شود. پیج پاسخ های آنها به خورده شدن را مطالعه می کند. او می گوید: "ما در همان فصل شاهد افزایش دو تا سه برابر در بازده، پس از چریده شدن هستیم". پیج جبران خسارت زیاد را کشف کرد و آن را در سال ۱۹۸۷ گزارش کرد، اما او می گوید تقریبا هیچ کدام از همکاران او در زیست شناسی گیاهی آن را باور نکردند. پیج می گوید این ایده که چریده شدن می تواند در برخی گیاهان موفقیت بازتولید را افزایش دهد دور از عقل است.
برای این پژوهشگر بیش از یک دهه طول کشیده است تا این حرف پذیرفته شود؛ حتی امروز، تقریبا هیچ کس در زیست شناسی گیاهی، زیست شناسی مولکولی جبران خسارت را مطالعه نمی کند. این مطالعه جدید بر آرابیدوپسیس تالیانا تمرکز کرده است، عضوی از خانواده گیاه خردل که اغلب در پژوهش ها استفاده می شود. پیج و همکارانش در حال حاضر مسیر مولکولی را که اندورداپلیکاسیون را در این گیاه بیشتر می کند، در کنار یک تنظیم کننده مهم مسیر اندورداپلیکاسیون شناسایی کرده اند؛ مولکولی به نام ILP۱. این پژوهشگران دریافتند که با افزایش بیان ژن ILP۱ آنها می توانند اندورداپلیکاسیون را در گونه ی ژنتیکی A افزایش دهند. تالیانا به طور معمول جبران خسارت نمی کند. این پژوهشگران می گویند این مسئله منجر به تولید بزرگتر دانه در گیاهان جایگزین شد و بیان اجزای دفاعی را در بافت های گیاهی افزایش داد.
پیج می‌گوید این مسئله امکان پذیر است زیرا مسیر مولکولی که باعث ایجاد اندورداپلیکاسیون می شود همچنین به دو مسیردیگر تغذیه می رساند: مسیر فسفات پنتوز اکسیداتیو، برای متابولیسم اولیه و مسیر شیکیمت که مقاومت شیمیایی گیاهان را افزایش می دهد. او می گوید: "یک حلقه ی بازخورد مثبت وجود دارد". "وختی که شما تعداد کروموزوم ها را از طریق اندورداپلیکاسیون افزایش می دهید، بیان ژن را افزایش می‌دهید که توانایی گیاه را برای تولید ترکیبات دفاعی بیشتر و نوکلئوتاید ها برای تولید DNA برای اندورداپلیکاسیون دوباره افزایش می دهد". پیج می گوید، این یافته های جدید می تواند منجر به پیشرفت هایی در بازده محصولات کشاورزی و کاهش در استفاده از آفت کش ها شود. بنیاد ملی علوم این پژوهش را حمایت می کند.
