Пшеница Khapter представляет собой объект научных исследований, направленных на изучение регуляции обмена нитрата в корнях растения. В частности, была предложена новая концепция, основанная на поликомпартментации аниона, которая позволяет детально анализировать процессы поглощения, компартментации и восстановления нитрата в корнях, а также его транслокацию в надземные части растения. Исследования проводились на проростках пшеницы, выращенных при различных температурах (25 и 12°С), что позволило выявить влияние температурных условий на обмен нитрата и его распределение в тканях растения.
В корнях пшеницы нитрат распределяется между несколькими функциональными пулами: запасным, метаболическим и подвижным, последний из которых отвечает за транспорт аниона в побеги. Изменения температуры выращивания влияют на скорость нетто-поглощения нитрата, соотношение входящих и исходящих потоков, размер подвижного пула и интенсивность транслокации. Наблюдаются колебания концентрации нитрата в тканях и скорости его поглощения, что свидетельствует о сложной динамике обменных процессов, регулируемых температурой.
Для описания этих процессов была разработана математическая модель, основанная на системе линейных дифференциальных уравнений. После упрощения модель сводится к двум уравнениям, которые демонстрируют наличие предельного цикла в определённой области параметров, что отражает устойчивую регуляцию обмена нитрата. Модель объясняет механизм положительной обратной связи, при котором транспорт нитрата из вновь поглощенного пула в транслокационный пул регулируется самим нитратом подвижного пула, формирующимся в клетках коры корня. Это позволяет лучше понять физиологические механизмы адаптации пшеницы к различным условиям выращивания.
