Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các buồng khí hậu để nghiên cứu cách sinh vật mô hình thực vật cải xoong và hai loại cây trồng bắp cải và cà chua phản ứng với nhiệt độ môi trường tăng lên. Họ đã tăng nhiệt độ xung quanh từ 20 lên 28°C (68 lên 82,4 độ F). Giáo sư Marcel Quint từ Viện Nông nghiệp và Dinh dưỡng cho biết: “Cho đến nay, người ta cho rằng chồi cây kiểm soát quá trình cho toàn bộ cây và hoạt động như một thiết bị truyền tín hiệu đường dài đến rễ rằng rễ nên thay đổi sự phát triển của nó”.

Nhóm của ông hiện đã có thể bác bỏ điều này thông qua các thí nghiệm mở rộng với sự hợp tác của các nhà nghiên cứu từ Viện Hóa sinh Thực vật Leibniz (IPB), ETH Zurich và Viện Nghiên cứu Nhân giống Thực vật Max Planck ở Cologne. Trong một thí nghiệm, các nhà khoa học đã cắt bỏ chồi của cây nhưng để rễ tiếp tục phát triển. Quint cho biết: “Chúng tôi thấy rằng rễ không bị ảnh hưởng bởi điều này và phát triển ở nhiệt độ cao giống như trên cây có chồi nguyên vẹn. Nhiệt độ cao hơn kích thích sự phân chia tế bào và rễ dài ra đáng kể”. Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng những cây đột biến mà chồi của chúng không còn khả năng phát hiện và phản ứng với nhiệt độ cao hơn. Chúng được ghép vào rễ không có khiếm khuyết này. Ở đây, rễ cũng có thể phản ứng với sức nóng trong đất, mặc dù chồi non không làm gì cả.

Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy trong tất cả các thí nghiệm của họ rằng các tế bào rễ đã tăng sản xuất auxin hormone tăng trưởng, sau đó được vận chuyển đến các đầu rễ. Ở đó, nó kích thích sự phân chia tế bào và cho phép rễ vươn sâu hơn vào trong đất. Quint giải thích: “Vì nắng nóng và hạn hán thường xảy ra song song, nên việc cây trồng hút nước vào các lớp đất sâu hơn và mát hơn có chứa nước là điều hợp lý”.

Các nhà khoa học đã hiểu cách chồi cây phản ứng với nhiệt độ cao hơn trong một thời gian. Các tế bào của chúng cũng tạo ra nhiều auxin hơn, nhưng cây phản ứng khác với rễ của nó. Các tế bào trong chồi kéo dài, thân cây cao hơn và các lá trở nên hẹp hơn và cách xa nhau hơn.

Nghiên cứu cũng cung cấp những hiểu biết mới về nhân giống cây trồng. Quint cho biết: “Trước tình hình biến đổi khí hậu, sự phát triển của rễ ngày càng trở nên quan trọng hơn đối với việc nhân giống. Hiểu được cơ sở phân tử cho sự phát triển của rễ phụ thuộc vào nhiệt độ có thể giúp trang bị hiệu quả cho cây trồng chống lại hạn hán và đạt được năng suất ổn định trong thời gian dài”.