Znajdź zawartość

Nowe, nieznane dotąd mechanizmy obronne roślin zostały zidentyfikowane przez badaczy z University of California. Wykorzystanie zdobytej wiedzy może posłużyć hodowcom pracującym nad stworzeniem odmian odpornych na ataki szkodników. Odkrycia dokonano podczas badania nad rzodkiewnikiem pospolitym (Arabidopsis thaliana). Naukowcy starali się zidentyfikować białka, które pozwalają temu gatunkowi na wykrywanie mikroorganizmów i blokowanie im drogi do wnętrza jego liści. Nadziemne organy rzodkiewnika są pokryte szczelną warstwą kutyny, czyli woskowatej substancji tworzącej szczelną barierę chroniącą m.in. przed inwazją mikroorganizmów i utratą wody. Ten ochronny płaszcz jest dość skuteczny, lecz utrudnia organizmowi pobieranie i odprowadzanie wody oraz wymianę gazową. Aby umożliwić wymianę kluczowych dla przeżycia substancji, na spodzie liści wytwarzane są aparaty szparkowe, czyli otwory utworzone przez pary komórek zdolnych do zmiany własnej objętości. Pęczniejąc, blokują one przepływ wody i gazów, zaś ich kurczenie prowadzi do otwarcia szczeliny. W centrum zainteresowania badaczy znalazło się białko RIN4. Od pewnego czasu wiadomo było, że bierze ono udział w mechanizmach obronnych, lecz niewiele było wiadomo na temat sposobu jego działania. Teraz okazuje się, że proteina ta, wbudowana w ścianę komórkową m.in. właśnie w aparatach szparkowych, współpracuje z aż sześcioma innymi białkami, spośród których najważniejszym wydaje się cząsteczka nazywana AHA1. Dopiero kompleks powstały z wszystkich siedmiu cząsteczek pozwala na skuteczne wykrywanie i eliminowanie zagrożenia związanego z inwazją mikroorganizmów. Te odkrycia pokazują, jak ważna jest regulacja [funkcji] aparatów szparkowych dla funkcji obronnych rzodkiewnika, tłumaczy główny autor badania, Gitta Coaker. Jej zdaniem, jeżeli okaże się, iż podobne mechanizmy funkcjonują u innych gatunków, hodowcy mogą wejść w posiadanie potężnej broni potencjalnie zwiększającej odporność roślin uprawnych na liczne patogeny.

Podczas gdy większość naukowców debatuje nad ocieplaniem klimatu, Włosi posunęli się o krok dalej. Już teraz pracują nad pszenicą rosnącą na terenach pustynnych i pomidorami, które potrzebują tylko ¼ zużywanej w normalnych warunkach wody. Akademicy badają geny pozwalające roślinom radzić sobie z suszą. W ten sposób udało im się wytypować najodporniejsze odmiany, a następnie stworzyć hybrydy, w których są obecne wszystkie kluczowe geny. Jak poinformował szef zespołu badawczego Massimo Iannetta z instytutu ENEA, na pustyni w Meksyku zakończono już pierwsze zakrojone na szeroką skalę eksperymenty. Próbowaliśmy uprawy wybranych odmian zbóż oraz warzyw; rezultaty są doskonałe. W ciągu kilku miesięcy powinna się powieść rejestracja i moglibyśmy je wprowadzić na rynek. Stefania Grillo z Instytutu Genetyki Roślin w Neapolu podkreśla, że wskazywanie odpowiednich genów, a następnie ich kombinowanie nadal jest, mimo ogromnych postępów, jakie poczyniono ostatnimi czasy na tym polu, bardzo trudnym zadaniem. Reakcja na zmiany klimatyczne zależy od całej gamy różnych genów. Na Sycylii są testowane pomidory, które do wzrostu w ogóle nie potrzebują ziemi. Uprawia się je w kloszach ogrodniczych. Tkwią tam w stale odzyskiwanym wodnym roztworze składników odżywczych. Można uzyskać kilogram pomidorów z 15 litrów wody zamiast 70 — wyjaśnia Massimo Iannetta. Inni włoscy naukowcy z Mediolanu skorzystali z kolei ze zdobyczy inżynierii genetycznej. Ponieważ w Italii nie wolno uprawiać roślin GMO, swoje eksperymenty prowadzą wyłącznie w laboratorium. Dotyczą one również roślin oszczędzających cenną wodę. Ostatnio uzyskali rośliny z mniejszymi aparatami szparkowymi, które w związku z tym tracą mniej życiodajnej cieczy w wyniku transpiracji (parowania). Obecnie rozwiązanie mediolańczyków jest wypróbowywane na ryżu i pomidorach. Roberto Defez z Instytutu Genetyki i Biofizyki podkreśla, że inżynieria genetyczna to obiecująca dziedzina nauki, ale na rezultaty badań trzeba dość długo czekać. Rozwiązania, które są nam obecnie prezentowane, bazują na studiach rozpoczętych w późnych latach 90.