Växter skyddar sig mot miljörisker som insekter, torka och värme genom att producera salicylsyra, även känd som aspirin. En ny förståelse för denna process kan hjälpa växter att överleva ökande stress orsakad av klimatförändringar.

Forskare vid UC Riverside publicerade nyligen en framstående artikel i tidskriften Science Advances rapporterar hur växter reglerar produktionen av salicylsyra.

Forskarna studerade en modellväxt som heter Arabidopsis, men de hoppas kunna tillämpa sin förståelse av stressreaktioner i cellerna i denna växt på många andra typer av växter, inklusive de som odlas för mat.

"Vi skulle vilja kunna använda den inhämtade kunskapen för att förbättra resistens mot grödor", säger Jin-Zheng Wang, UCR-växtgenetiker och medförfattare till den nya studien. "Det kommer att vara avgörande för matförsörjningen i vår allt hetare, ljusare värld."

Miljöpåfrestningar resulterar i bildandet av reaktiva syrearter eller ROS i alla levande organismer. Utan solskyddsmedel på en solig dag producerar mänsklig hud ROS, vilket orsakar fräknar och brännskador. Höga nivåer av ROS i växter är dödliga.

Som med många ämnen finns giftet i mängden. Vid låga nivåer har ROS en viktig funktion i växtceller.

"På icke-dödliga nivåer är ROS som en nöduppmaning, som möjliggör produktion av skyddande hormoner som salicylsyra," sa Wang. "ROS är ett tveeggat svärd."

Forskargruppen upptäckte att värme, oförminskad solsken eller torka gör att sockertillverkningsapparaten i växtceller genererar en initial larmmolekyl som kallas MEcPP.

Framöver vill forskarna lära sig mer om MEcPP, som även produceras i organismer som bakterier och malariaparasiter. Ackumulering av MEcPP i växter utlöser produktionen av salicylsyra, som i sin tur startar en kedja av skyddande åtgärder i cellerna.

"Det är som att växter använder ett smärtstillande medel mot värk och smärta, precis som vi gör", säger Wilhelmina van de Ven, UCR-växtbiolog och medförsta studieförfattaren.

Syran skyddar växternas kloroplaster, som är platsen för fotosyntes, en process där ljus används för att omvandla vatten och koldioxid till sockerarter för energi.

"Eftersom salicylsyra hjälper växter att motstå påfrestningar som blir vanligare i och med klimatförändringarna, är att kunna öka växternas förmåga att producera den ett steg framåt i att utmana klimatförändringarnas effekter på vardagen", säger Katayoon Dehesh, senior tidningsförfattare och UCR framstående professor i molekylär biokemi.

"De här effekterna går utöver vår mat. Växter renar vår luft genom att binda koldioxid, ger oss skugga och ger livsmiljöer för många djur. Fördelarna med att öka deras överlevnad är exponentiella", sa hon.