En hög salthalt i jorden förekommer främst i torra och varma områden med hög vattenavdunstning, där man konstbevattnar med salthaltigt vatten, och i kustnära områden som lätt kan översvämmas, t.ex i sydvästra Asien, där Pakistan, Bangladesh och Indien har drabbats hårt under de senaste åren, men även i tättbefolkade områden i södra Europa, Sydamerika och södra Afrika. Klimatförändringen har ökat risken för översvämning av områden med saltvatten och även i Sverige har denna risk ökat. 

Salta jordar är ett stort problem för odling av de flesta jordbruksväxter eftersom dessa inte tål höga halter av natrium (Na+)- och klorid (Cl-)-joner. Hög salthalt i jorden eller odlingsmediet minskar växtens förmåga att ta upp vatten och viktiga näringsämnen, såsom kalium och kalcium, vilket resulterar i sämre tillväxt och växtproduktion och stora ekonomiska förluster. 

- För att göra växter mer tåliga för salt behöver vi känna till hur växter tar upp salt, hur det transporteras och hur växten kan tolerera, eller göra sig av med salt och därför gjorde vi studien, säger Sylvia Lindberg, sisteförfattare till den nya studien. 

Växterna har ett system som känner av hög salthalt och överför signaler till en kaskad av reaktioner som förändrar växtens metabolism och ökar salttoleransen.
Till exempel sker en tiofaldig ökning av kalciumhalten i växtcellernas cytosol när växten utsätts för stress.

Backtrav av vildtypen. Foto: Dr. Albert Premkumar.

- I projektet har vi undersökt hur natrium tas upp i celler av modellväxten backtrav, Arabidopsis thaliana, dels i vildtypen och i mutanter som saknar uttransportörer för natrium, SOS1-1 och NHX1 (sos1;1 och nhx1), i växtcellens yttermembran och vakuolmembran. Vi har även studerat vilka kalciumsignaler som vildtypen och mutanterna uppvisar när vi tillsatt 100 mM NaCl till de olika celltyperna. Vi kunde konstatera att SOS1-1 är viktigare än NHX1 för uttransport av natrium från växtens cytosol och att transportörerna för natrium, främst SOS1-1, finns tillgängliga för att en kalciumsignal skall induceras, säger Sylvia Lindberg.

Backtrav. Foto: Dr. Albert Premkumar.

Resultaten ger ny information om hur cellerna känner av natrium och startar en försvarsreaktion. 

Det finns många publiceringar där man visat att ett överuttryck av SOS1 i en del växter ger ökad salttolerans genom att mer Na kan transporteras ut, så det är egentligen inget nytt. Men det finns oändligt många anledningar till att salttolerans uppstår, dvs många gener ligger bakom toleransen. 

- Här kan vi visa att SOS1-1 transportören inte bara är bättre på att transportera ut natrium än vad NHX1 är, utan att den även är viktig för ökningen av i kalcium, säger Sylvia Lindberg.

Läs hela studien här.