Dejstvo je, da zaradi globalnega segrevanja podnebje Zemlje postaja bolj suho in vroče, kmetijstvo preživlja težke dni. Znanstveniki so uspeli razviti učinkovito metodologijo za gensko spreminjanje poljščin, ki bo kmetom pomagala povečati donose v prihodnosti.
Planet Zemlja se postopoma ogreva. Poleg tega prebivalstvo na njenem ozemlju nenehno narašča. V primeru globalnega segrevanja se kmetje soočajo z dvema velikima izzivoma. Prvič, pridelki morajo prenesti bolj suho, vroče podnebje, drugič pa ljudje potrebujejo vedno več naravnih izdelkov. Takšne okoliščine zahtevajo resne odločitve.
Ta teden so raziskovalci napovedali, da so našli način za povečanje produktivnosti pridelka na genetski ravni, s čimer bodo rastlini omogočili veliko učinkovitejšo uporabo sončne energije. Znanstveniki upajo, da bo to kmetom pomagalo zadovoljiti potrebe vedno večje populacije. "Naš cilj je podpreti kmetijstvo po vsem svetu," pravi Krishla Nyogi, eden od raziskovalcev, vključenih v projekt.
Da bi povečali donos, so morali znanstveniki najprej premagati naravne obrambne mehanizme rastlin. Ko rastlina prejme več svetlobe, kot je potrebno za uspešno fotosintezo, njene celice sprožijo postopek nefotokemičnega kaljenja fluoroscentne klorofilne tekočine (NPQ), ki jim omogoča, da sprostijo odvečno energijo v obliki toplote, da se izognejo pregrevanju. Ko sonce zapusti nebo in so rastline spet v senci, se NPQ upočasni, vendar je potreben čas, v katerem je tudi fotosinteza zelo počasna. Mehanizem, ki so ga rastline pridobile skozi evolucijo, jim pomaga učinkovito obvladovati surove podnebne razmere v naravi, vendar sodobno kmetijstvo malo spominja na divjo džunglo ali savano. Zanj je nefotokemično gašenje precej pomanjkljivost, ki znižuje kazalnike donosa,navsezadnje več energije, več sladkorjev in uporabnih mikroelementov v plodovih rastlin in zato večja je njihova energijska vrednost in okus. Zato so se znanstveniki odločili spremeniti NPQ in rastlinam omogočiti, da absorbirajo več fotonov.
Mehanizem naravne zaščite rastlin pred odvečno sončno energijo
Ko postane UV-sevanje preveč intenzivno, začnejo rastlinske celice sproščati odvečno energijo v obliki toplote in se tako izogibajo pregrevanju. Težava je v tem, da je fotosinteza, medtem ko je obrambni sistem na mestu, zelo počasna.
Posledično je skupina raziskovalcev z več inštitutov našla način za prilagajanje genov, povezanih z NPQ, v običajnih rastlinah tobaka (latinsko Nicotiana tabacum), tako da v obdobju, ko je rastlina v senci, bistveno hitreje upočasnijo proces gašenja. Te spremembe so privedle do večje proizvodnje 3 beljakovin, ki pospešijo okrevanje fotosinteze po gašenju. Zahvaljujoč temu se je učinkovitost fotosinteze povečala za 15%.
Promocijski video:
Ali to pomeni, da bomo zdaj dobili 15% več pridelka tobaka? Ne Po mnenju Nyoggie je izbira padla na tobak le zato, ker ga je enostavno gojiti v laboratoriju in ga gojijo tako aktivno kot živilske pridelke. Trenutni eksperiment je v bistvu samo dokaz, da tehnika znanstvenikov deluje. Ker se ekipa ukvarja z geni in beljakovinami, ki jih najdemo v vseh rastlinah, lahko tehniko genskega izboljšanja uporabimo tudi za druge pridelke. Torej, če bi jih uspešno preizkusili, bi lahko v prihodnosti novo metodo uporabljali po vsem svetu, kar bo znatno povečalo donose in rastlinam pomagalo obvladovati toploto in sušo.