Η τεχνολογία για τη διασφάλιση της αντοχής των σημαντικότερων γεωργικών καλλιεργειών στην έλλειψη νερού αναπτύσσεται από κοινού από επιστήμονες από τη Ρωσία και τη Λευκορωσία, αναφέρει η υπηρεσία Τύπου του κρατικού πανεπιστημίου Tomsk (TSU) στις 17 Νοεμβρίου.
Η αύξηση του πληθυσμού στον κόσμο και η παγκόσμια κλιματική αλλαγή εγείρουν έντονα το ζήτημα της ανθρώπινης επισιτιστικής ασφάλειας. Τα στοιχεία από τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) υποδεικνύουν μια τάση προς την ερημοποίηση και την ξηρασία σε πολλά μέρη του κόσμου.
Η αναπληρώτρια καθηγήτρια του Τμήματος Φυσιολογίας Φυτών, Βιοτεχνολογίας και Βιοπληροφορικής του Βιολογικού Ινστιτούτου του TSU Marina Efimova δήλωσε:
«Το πρόβλημα που λύνουμε με συναδέλφους από το Ινστιτούτο Βιοοργανικής Χημείας της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών της Λευκορωσίας και το Ινστιτούτο Φυσιολογίας Φυτών που φέρει το όνομά του. Το KA Timiryazev RAS, είναι θεμελιώδες και εφαρμόζεται ταυτόχρονα.
Οι επιστήμονες σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν φυσικές ενώσεις - στεροειδή φυτοορμόνες και τα παράγωγά τους - ως εργαλεία για την αύξηση της αντοχής των φυτών στην ξηρασία και της αντοχής στην αλατότητα του εδάφους.
«Αλλά για να χρησιμοποιηθεί αυτό το εργαλείο σκόπιμα, είναι απαραίτητο να αποκρυπτογραφηθούν οι λειτουργικές αρχές που ορίζει η φύση και στη συνέχεια να αντιγραφούν με τη μορφή νανοβιοτεχνολογίας», εξήγησε η Marina Efimova.
Οι επιστήμονες ενδιαφέρθηκαν για τα βρασινοστεροειδή – φυτοορμόνες που είναι υπεύθυνες για τη φυσιολογική λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος των φυτών, ειδικά κάτω από αντίξοες συνθήκες, όπως κρύο καιρό, υπερβολική και έλλειψη υγρασίας, ασθένειες, έκθεση σε φυτοφάρμακα και άλλα στρες.
Ταυτόχρονα, για να αυξηθεί η παραγωγικότητα και η αντοχή των φυτών, απαιτείται η χρήση μικρο- και νανομοριακών συγκεντρώσεων βρασινοστεροειδών.
«Η περιεκτικότητα σε βρασινοστεροειδή στα φυτά είναι εξαιρετικά χαμηλή, γεγονός που καθιστά σχεδόν αδύνατη την απομόνωσή τους, επομένως αυτές οι ουσίες πρέπει να λαμβάνονται χημικά από διαθέσιμα φυτικά υλικά», δήλωσε η Marina Efimova.
Επιστήμονες από το Ινστιτούτο Βιοοργανικής Χημείας της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών της Λευκορωσίας είναι παγκόσμιοι ηγέτες στον τομέα της σύνθεσης βρασινοστεροειδών. Ως εκ τούτου, σε ένα κοινό έργο, θα συνθέσουν παράγωγα αυτού του τύπου φυτοορμονών με μια επιπλέον λειτουργική ομάδα που παρέχει δέσμευση πρωτεϊνών.
Σε τέτοιες ομάδες, οι ερευνητές θα προσθέσουν τα απαραίτητα μόρια που θα προσφέρουν στα φυτά νέες ιδιότητες. Η επίδραση τέτοιων φυτοορμονών στο κριθάρι, την ελαιοκράμβη, τις πατάτες, το Arabidopsis, τα οποία είναι ελάχιστα ανθεκτικά στην ξηρασία και την αλατότητα, θα μελετηθούν από τους βιολόγους της TSU.
Η κοινή δουλειά των επιστημόνων θα οδηγήσει τελικά στη δημιουργία μεθόδων διαχείρισης της βιωσιμότητας και της παραγωγικότητας των φυτών με τη χρήση βιορυθμιστών. Τα brassinosteroids υποτίθεται ότι χρησιμοποιούνται στην προ-σπορά επεξεργασίας σπόρων και επεξεργασίας ριζών των φυτών.
Επί του παρόντος, η TSU εργάζεται ενεργά για την ανάπτυξη νέων προσεγγίσεων για τον έλεγχο των ιδιοτήτων δημοφιλών καλλιεργειών χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες γονιδιωματικής επεξεργασίας.
Η έρευνα με στόχο την καλλιέργεια υψηλής παραγωγικότητας και φιλικών προς το περιβάλλον καλλιεργειών πραγματοποιείται στο πλαίσιο του στρατηγικού έργου «Engineering Biology». Τα αποτελέσματά τους θα συμβάλουν στη διασφάλιση της επισιτιστικής ασφάλειας της Ρωσίας.