Culturile rezistente la secetă reprezintă speranța fermierilor confruntați cu o vreme din ce în ce mai capricioasă, încălzirea globală alternând perioadele de secetă extremă cu cele de furtuni și inundații. Totuși, cele mai mari pierderi le cauzează lipsa de apă.

Cercetătorii au identificat fundamentele genetice ale plantelor rezistente la secetă, permițându-le acestora să dezvolte culturi care ar putea crește și chiar să prospere în condiții de stres hidric, scrie The Independent.

Producția agricolă este unul dintre principalele sectoare consumatoare de apă dulce, o resursă din ce în ce mai amenințată de o populație mondială aflată în creștere și o urbanizare sporită. Culturile care necesită mai puțină apă ar putea fi extrem de benefice în zonele semi-aride ale lumii, sau în condițiile accentuării dezechilibrelor induse de încălzirea globală.

Cum supraviețuiesc plantele fără apă

S-a constatat că plantele rezistente la secetă au în comun un mecanism cunoscut sub numele de metabolismul acidului crassulacean (CAM), care le permite să supraviețuiască în ciuda nivelurilor scăzute de apă.
Într-un nou studiu, publicat în revista Nature Communications, o echipă de cercetători a anunțat că a identificat setul de gene care stau la baza CAM, punând bazele unei viitoare direcții în ingineria genetică a culturilor destinate alimentației.
"CAM este un mecanism dovedit pentru cresterea eficienței utilizării apei în plante", a spus dr. Xiaohan Yang, biolog la Laboratorul National Oak Ridge al Departamentului de Energie al SUA si co-autor al noului studiu.
CAM este, în esență, o formă de fotosinteză în care porii din frunzele unei plante sunt deschiși numai pentru a lăsa dioxidul de carbon să iasă noaptea. În timpul zilei, când afară este soare, porii rămân închiși pentru a împiedica pierderea apei. Astfel plantele reușesc în mai mare măsură să tolereze condiții uscate.

Orezul, grâul, soia și plopul vor deveni rezistente la secetă
"Pe masură ce descoperim blocurile care alcătuiesc fotosinteza CAM, vom fi capabili să modernizăm procesele metabolice ale culturilor cu necesar mare de apă, cum ar fi orezul, grâul, soia si plopul, pentru a accelera adaptarea lor la medii sărace în apă", a spus el.
Dr. Yang și colaboratorii săi au analizat genomul a trei specii de plante care utilizează CAM, inclusiv orhidee și ananas. In urma studiului au descoperit 60 de gene care au evoluat în același mod în toate cele trei specii diferite, pentru a realiza CAM.
Aceste gene sunt "blocurile de construcție" la care se referă dr. Yang, care au evoluat independent într-un proces cunoscut ca "evoluție convergentă" pentru a produce același mecanism în toate cele trei specii.
Echipa de cercetare speră că, odată cu cunoașterea acestor gene, ei ar putea institui capacitatea pentru CAM în culturile alimentare și energetice. Acest lucru ar putea permite unor plante să fie cultivate în medii considerate anterior imposibile sau să le ofere o rezistență mai mare atunci când se confruntă cu o climă nefavorabilă.
Aceste schimbări convergente în expresia genelor și secvențelor de proteine ar putea fi introduse în plante care se bazează pe fotosinteza tradițională, accelerând evoluția lor pentru a deveni mai eficiente în utilizarea apei", a spus dr. Yang.
Articolul original este disponibil pe www.independent.co.uk/news/science/drought-resistant-crops-plants-genetic-engineering.

  Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCNews și pe Google News