Det flerfärgade sortimentet av lampor som lyser upp nattklubbar, att injicera liv i jumbotroner och toppa julgranar skulle potentiellt kunna tjäna ett större syfte inom jordbruksvärlden.
Europeiska biologer har för första gången visat att växters beteende kan kontrolleras med hjälp av färgat ljus. I sin studie, publicerades denna vecka i tidskriften Naturmetoder , forskare använde olika färgade LED-lampor för att aktivera gener i växter som påverkar beteendet. När en viss gen slås på, det kodar för proteiner, som dikterar en cells funktion. När genen stängs av, den utför inte den funktionen längre. I sin studie, forskare kunde visa att de kunde kontrollera generna som är ansvariga för en växts immunitetssvar.
Ben Miller, en molekylärbiolog vid University of East Anglia, som var medförfattare till studien, säger att denna metod kommer att låta forskare bättre förstå hur växter växer, reagera och anpassa sig i sin omgivning. När det gäller jordbruksgrödor, han säger att metoden skulle kunna användas för att bestämma och kontrollera gener som förbättrar växtförsvaret mot patogener och i sin tur förbättrar avkastningen för jordbrukare.
"Det finns verkliga möjligheter för framtiden... Det öppnar verkligen nya dörrar för växtforskning, " han säger. "Det är verkligen spännande för oss, för växtvetenskap och för jordbruk också."
Fram till denna punkt, optogenetik - metoden för att påverka biologiskt beteende genom ljus - har testats mestadels i djurceller, jäst och bakterier. Det har också börjat fasas in i kliniska prövningar på människor. Före denna studie, växtforskare hade problem med att utnyttja optogenetik eftersom växter redan använder ljus för att driva sin tillväxt. Alla genväxlar som styrs av ljus skulle hålla den processen aktiv.
Miller och hans team övervann detta problem genom färgat ljus och fann att det röda ljuset i deras system kan rikta in sig på en växtgen av intresse, fungerar som en "på-brytare" för att utföra sin funktion. Ett vitt ljus, blått ljus eller långt rött ljus fungerar då som en "av-knapp" för genens aktivitet.
Miller säger att denna metod är en mindre börda för växter än vanliga vägar, som droger eller kemikalier, som håller gener påslagna hela tiden medan de studeras.
"Att ha en gen "på" hela tiden i onödan skulle vara ett slöseri med energi och cellulära resurser, " han säger. "Att uttrycka en gen vid fel tidpunkt kan också potentiellt störa växtprocesser, som tillväxt och utveckling, så det är verkligen viktigt att kontrollera när och var gener uttrycks."
Miller tillägger att nästa steg i hans forskning kommer att utvidga metoden på andra genväxter. Han säger att det är en effektiv grund som kan hjälpa till att svara på många grundläggande frågor om växter. Nu, det är dags att utforska dess potential.
