Proste genetyczne modyfikacje, które pozwalają na ograniczenie zużycia wody przez rośliny

Naukowcy odkryli prostą modyfikację genetyczną, której wprowadzenie w roślinach sprawić może, że będą one zużywały o 25% mniej wody, produkując tak samo duże plony. Międzynarodowy zespół badaczy z uniwersytetu w Illinois zidentyfikował zmiany, jakich należy dokonać w podjednostce S Fotosystemu II (PsbS), aby roślina chętniej zamykała swoje aparaty szparkowe, które odpowiedzialne są m.in. za wymianę gazów pomiędzy rośliną a środowiskiem. Przymknięcie aparatów szparkowych sprawia, że roślina traci mniej wody na skutek parowania, ale nadal otrzymuje dostatecznie dużo dwutlenku węgla. To jest ważne ze względu na fakt, że jego stężenie w atmosferze wzrosło w ostatnich stu latach o 25%.

„Ewolucja nie dotrzymuje kroku szybko zmieniającemu się środowisku, więc naukowcy muszą jej pomóc”, mówi Stephen Long, jeden z współautorów opisywanych tutaj badań.

University of Illinois, University of Illinois scientists, scientists, plant scientists

Fotowoltaika od Columbus Energy

Cały świat adaptuje się do szybkich zmian naszego klimatu. Opracowanie roślin, które potrzebowałyby mniej wody do życia byłby „istotnym przełomem”, mówi Long.

„Wydajność upraw w ciągu ostatnich 60 lat systematycznie rośnie, ale ilość wody potrzebnej do produkcji tony zboża nie zmienia się. Wiele osób wierzy, że tego współczynnika nie da się zmienić. Jeśli uda nam się w praktyce pokazać, że nasza teoria działa, otworzymy drzwi do nowych odkryć w tym zakresie, jak i damy nadzieję na lepszą przyszłość”, tłumaczy badacz.

Obecnie około 90% słodkiej wody wykorzystywane jest na świecie w rolnictwie. Wraz ze wzrostem populacji, zasoby wody kurczą się. Wydajniejsze rośliny byłyby prostym rozwiązaniem tego problemu.

Naukowcy zaprezentowali działanie swojej metodologii na roślinie modelowej – tytoniu. Kolejnym krokiem jest przeniesienie tego działania na rośliny spożywcze.

„Stworzenie wydajniejszych roślin jest jednym z największych wyzwań dla biologów na najbliższe lata”, mówi inny z współautorów badań, Johannes Kromdijk. „Nasze badania pokazują, że zwiększenie ekspresji PsbS sprawia, że rośliny mocniej oszczędzają wodę, co, jak uważamy, pozwoli na lepszą dystrybucję tego zasobu w całym cyklu uprawy roślin”.