Gräs, grunden för många terrestra ekosystem, spelar en avgörande roll i kretsloppet av kol och vatten, vilket påverkar planetens klimat. Gräs står dock inför många utmaningar när det gäller att anpassa sig till förändrade klimatförhållanden, inklusive extrema temperaturer, förändrade nederbördsmönster och ökad CO2-koncentration i atmosfären.

Ny forskning har belyst betydelsen av specialiserade strukturer som kallas ventiler i gräsets svar på miljöförändringar. Ventiler är mikroskopiska, ventilliknande strukturer som finns i bladhuden på gräs som reglerar utbytet av gaser, särskilt vattenånga och CO2. Dessa ventiler spelar en avgörande roll för anläggningens förmåga att upprätthålla sin interna vattenbalans, känd som vattenanvändningseffektivitet (WUE).

Under typiska förhållanden förblir ventiler öppna under dagen för att underlätta CO2-upptaget för fotosyntes. Men när vattentillgången är begränsad, ventiler nära för att minimera vattenförlust genom transpiration, vilket förbättrar WUE. Denna ventilmekanism gör att gräs kan spara vatten samtidigt som de uppfyller deras behov av kolassimilering.

Förbättrad ventilfunktion har identifierats som en nyckelanpassning som gör det möjligt för gräs att klara av miljöpåfrestningar, inklusive torka och höga temperaturer. Studier har visat att förbättrad ventileffektivitet leder till ökad WUE, vilket gör att gräs kan bibehålla produktiviteten även under vattenbegränsade förhållanden.

Dessutom har förbättrade ventiler förknippats med ökad torktolerans. I torkutsatta regioner kan gräs med bättre ventilkontroll bibehålla bladturgor och fysiologiska funktioner, vilket gör att de kan överleva och föröka sig under utmanande förhållanden.

Inför klimatförändringar kan förståelse och förbättring av ventilfunktionen i gräs ge nya vägar för att utveckla motståndskraftiga gräsgräs, fodergräs och andra viktiga gräsarter. Genetiska studier som syftar till att identifiera och förbättra uttrycket av klaffrelaterade gener lovar att utveckla klimattåliga sorter som bidrar till ekosystemens och jordbrukets hållbarhet.

Sammantaget underlättar den förbättrade ventilfunktionen i gräs bättre anpassning till klimatförändringar genom att förbättra vattenanvändningseffektiviteten, torktoleransen och den övergripande motståndskraften. Dessa fynd understryker ventilmekanismernas avgörande roll för gräsets överlevnad och funktion, med potentiella konsekvenser för ekosystemens hälsa och hållbart jordbruk.