Sựkích thích ra hoa có tầm quan trọng lớn từ quan điểm sinh thái và nông học.Việc ra hoa kịp thời và đồng bộ là điều cần thiết để tối ưu hóa thụ phấn và chophép hình thành hạt đến khi chín được thuận lợi. Các yếu tố môi trường (bao gồmcả ánh sáng) điều khiển thời gian ra hoa và cơ chế điều khiển quá trình này làchủ đề của nhiều nghiên cứu. Tuy nhiên, các thí nghiệm này thường được thựchiện trong các buồng tăng trưởng không có UV-B, một loại bức xạ tự nhiên củaánh sáng mặt trời gây cháy nắng trên da người. Một nhóm nghiên cứu từ Đại họcGeneva (UNIGE) đã phát hiện ra rằng UV-B có thể là một yếu tố kích thích ra hoamạnh mẽ, nhưng một protein gọi là RUP2 cản trở hoạt động của nó để ngăn chặn sựra hoa sớm. Nội dung này được đăng trên tạp chí Genes & Development.
Nhiềucây trồng ra hoa theo quang chu kỳ, sự ra hoa này phụ thuộc vào độ dài trongngày và trong từng mùa. Một số cây sẽ ra hoa vào những ngày dài hơn, những câykhác sẽ ra hoa khi ngày ngắn đi. Nhận biết về độ dài trong ngày của các câyquang chu kỳ là điều cần thiết để kiểm soát việc bắt đầu ra hoa trong các hệsinh thái tự nhiên và để đảm bảo sinh sản thành công.
Việchiểu các cơ chế của quá trình này cũng là một thách thức lớn đối với các hệthống sản xuất nông nghiệp và trồng trọt nhằm tối ưu hóa năng suất. Thực vật cóthể cảm nhận và "phân tích" ánh sáng, bao gồm cường độ, màu sắc hoặcthời gian. Roman Ulm, Giáo sư tại Khoa Thực vật học và Sinh học thực vật củaKhoa Khoa học UNIGE, đang nghiên cứu cách các cây trồng tích hợp thông tin nàyđể kiểm soát quá trình ra hoa.
Bức xạ UV-B, một nhân tố bị lãng quên
Cáccơ chế liên quan đến việc ra hoa đã được nghiên cứu trên cây Arabidopsis thaliana (thalecress), loại hoa trổ chủ yếu vào tháng Năm ở Thụy Sĩ, đó là tháng mà có ngàydài hơn. Roman Ulm cho biết "Hầu hết các nghiên cứu đã được thực hiệntrong các buồng tăng trưởng, nơi ánh sáng nhân tạo không có tia UV-B, mặc dù nólà một phần nội tại của ánh sáng mặt trời. Và do đó chúng tôi đã sử dụng loạibức xạ này vào nghiên cứu của chúng tôi".
Phốihợp với các nhà nghiên cứu từ các trường đại học Lausanne, Tübingen vàHelmholtz Zentrum München ở Neuherberg (Đức), các nhà sinh vật học đã chứngminh rằng tia UV-B có khả năng tạo ra sự ra hoa của cây Arabidopsis quanh năm.Adriana Arongaus, nhà nghiên cứu thuộc nhóm Geneva và là tác giả đầu tiên củanghiên cứu cho biết: “Tuy nhiên, hiệu ứng của chúng bị chặn trong những ngàyngắn bởi một protein gọi là RUP2”.
RUP2 là một trong những bàn tay của đồng hồ thường niên
Cácnhà sinh vật học đã bắt đầu hiểu vai trò quan trọng của RUP2 bằng cách phântích các cơ chế phân tử khi nó làm việc. Nhà sinh học này cho biết "Bất kểmùa vụ nào, UV-B cũng có thể kích thích sản sinh ra một hormone ra hoa, proteinFT, di chuyển vào mô phân sinh - mô đảm bảo sự sinh trưởng của cây - và tái lậptrình mô này để đi vào giai đoạn ra hoa. RUP2, gián tiếp ức chế việc sản xuấthormone này, và do đó ức chế ra hoa". Tuy nhiên, vào những ngày dài, cáctế bào nhận ánh sáng trong lá sản sinh ra các protein FT và bắt đầu ra hoa mặcdù vẫn có sự hiện diện của RUP2. Sự thay đổi cân bằng này trong các mùa tạo nênhiện tượng một bông hoa quang chu kỳ, với RUP2 là tác nhân trung tâm.
Cảmứng nở hoa bằng tia UV-B đã được phát hiện trong các cây đột biến không cóRUP2. Roman Ulm cho biết "Bây giờ chúng tôi muốn biết vai trò của UV-B nàycó tồn tại trong các cây trồng khác hay không và tầm quan trọng của nó đến đâu,tại sao nó bị ức chế bởi RUP2 trong quá trình tiến hóa ở cây Arabidopsis".Sau khi phát hiện ra sự tồn tại của thụ thể UV-B, cũng như tác động của nó đốivới sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng, nhà nghiên cứu dự định xác địnhcác chức năng khác nhau của thụ thể này, có thể được tích hợp làm tham số đểnghiên cứu hệ sinh thái và hệ thống nông nghiệp thực phẩm.