Technologii zajišťující odolnost nejdůležitějších zemědělských plodin vůči nedostatku vody společně vyvíjejí vědci z Ruska a Běloruska, informuje 17. listopadu tisková služba Tomské státní univerzity (TSU).
Růst populace ve světě a globální změna klimatu prudce vyvolává otázku potravinové bezpečnosti lidí. Údaje Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) naznačují trend k desertifikaci a suchu v mnoha částech světa.
Docentka katedry fyziologie rostlin, biotechnologie a bioinformatiky Biologického institutu TSU Marina Efimova řekla:
„Problém, který řešíme s kolegy z Ústavu bioorganické chemie Národní akademie věd Běloruska a Ústavu fyziologie rostlin pojmenovaného po něm. KA Timiryazev RAS, je základní a zároveň aplikovaný.
Vědci mají v úmyslu použít přírodní sloučeniny – steroidní fytohormony a jejich deriváty – jako nástroje ke zvýšení odolnosti rostlin vůči suchu a odolnosti vůči zasolení půdy.
„Abychom však tento nástroj mohli účelně používat, je nutné rozluštit funkční principy stanovené přírodou a následně je zkopírovat ve formě nanobiotechnologie,“ vysvětlila Marina Efimova.
Vědci se zajímali o brassinosteroidy – fytohormony odpovědné za normální fungování imunitního systému rostlin, zejména za nepříznivých podmínek, jako je chladné počasí, nadbytek a nedostatek vláhy, nemoci, vystavení pesticidům a dalším stresům.
Zároveň je pro zvýšení produktivity a odolnosti rostlin nutné používat mikro- a nanomolární koncentrace brassinosteroidů.
"Obsah brassinosteroidů v rostlinách je extrémně nízký, takže je téměř nemožné je izolovat, takže tyto látky je nutné získávat chemicky z dostupných rostlinných materiálů," řekla Marina Efimova.
Vědci z Ústavu bioorganické chemie Národní akademie věd Běloruska jsou světovými lídry v oblasti syntézy brassinosteroidů. Ve společném projektu proto budou syntetizovat deriváty tohoto typu fytohormonů s další funkční skupinou, která zajišťuje vazbu na proteiny.
K takovým seskupením vědci přidají potřebné molekuly, které rostlinám poskytnou nové vlastnosti. Vliv takových fytohormonů na ječmen, řepku, brambory, Arabidopsis, které jsou špatně odolné vůči suchu a zasolení, budou studovat biologové TSU.
Společná práce vědců nakonec povede k vytvoření metod pro řízení životaschopnosti a produktivity rostlin pomocí bioregulátorů. Brassinosteroidy se mají používat při předseťovém ošetření osiva a kořenovém ošetření rostlin.
V současné době TSU aktivně pracuje na vývoji nových přístupů ke kontrole vlastností populárních plodin pomocí moderních technologií úpravy genomu.
Výzkum zaměřený na pěstování vysoce produktivních a ekologicky šetrných plodin je prováděn v rámci strategického projektu „Inženýrská biologie“. Jejich výsledky přispějí k zajištění potravinové bezpečnosti Ruska.