Jak ochronić rośliny przed suszą? Trudno w to uwierzyć, ale może pomóc alkohol…
Według nowych badań, upijanie roślin chroni je przed suszą. Badacze zauważyli, że rośliny uprawne doskonale radziły sobie z brakiem wody, gdy ich gleba była nasączona alkoholami etanolowymi. Uprawy przetrwały okres nawet 2 tygodni bez dostepu do wody.
Zmiany klimatyczne mogą wpłynąć na produkcję kukurydzy i pszenicy do 2030 roku, a naukowcy uważają, że rozwiązaniem jest dowiedzieć się więcej o biologii roślin, aby znaleźć w nich wewnętrzne zdolności adaptacyjne.
Genetycznie modyfikowanie roślin tak, że ich stomata – pory w liściach – pozostają zamknięte, było w pewnym stopniu skuteczne, ponieważ zapobiega odpływowi wody z roślin. Inne eksperymenty polegały na tym, że rośliny wytwarzały większe systemy korzeniowe.
Jednak ich tworzenie jest kosztowne i czasochłonne. Kraje najbardziej potrzebujące mogą nie mieć równego dostępu do tych zmodyfikowanych upraw, jeśli susze utrzymają się na obecnym poziomie.
Rośliny produkują etanol, gdy są pozbawione wody, więc zespół z Centrum RIKEN ds. nauki o zrównoważonych zasobach ( RIKEN Centre for Sustainable Resource Science) w Japonii uznał, że to pozwoli uchronić je przed przyszłymi suszami.
–Stwierdziliśmy, że traktowanie powszechnych upraw, takich jak pszenica i ryż, egzogennym etanolem może zwiększyć produkcję podczas suszy – powiedział główny autor badania dr Motoaki Seki. –To oferuje nam tani i łatwy sposób na zwiększenie wydajności upraw, nawet gdy woda jest ograniczona, bez potrzeby modyfikacji genetycznej.
Etanol jest czystym alkoholem. Mała ilość substancji chemicznej jest taka sama jak duża ilość normalnego napoju alkoholowego.
U ludzi natychmiastowe efekty to mdłości, wymioty i odurzenie. W dużych ilościach może spowodować niemal natychmiastową utratę przytomności.
75% roślin pszenicy i ryżu poddanych działaniu etanolu przetrwało po ponownym podlaniu ich po 2 tygodniach w porównaniu do mniej niż 5% roślin nie poddanych działaniu etanolu.
Badacze analizowali ekspresję genów w roślinach przed i podczas deprywacji wody i radiowo znakowali etanol przed obróbką wstępną.
To pozwoliło im zobaczyć, jakie procesy zostały aktywowane podczas suszy i co stało się z etanolem po tym, jak został pobrany przez korzenie roślin.
Jeszcze przed pozbawieniem wody, rośliny poddane działaniu etanolu zaczęły przejawiać geny, które normalnie aktywuja się podczas niedoboru wody.
Dodatkowo, mniej więcej w tym samym czasie, gdy zawartość wody spadała w nieleczonych liściach, rośliny poddane działaniu etanolu wytwarzały cukry z etanolu i przeprowadzały fotosyntezę.
–Po pierwsze, geny związane z suszą ulegają ekspresji jeszcze przed brakiem wody, dając roślinom możliwość przygotowania się do niej – wyjaśnia dr Seki.
–Następnie stomaty zamykają się, pozwalając liściom na zatrzymanie większej ilości wody. W tym samym czasie część etanolu jest wykorzystywana do produkcji różnych cukrów, które dostarczają bardzo potrzebnej energii, która normalnie jest trudna do uzyskania przy zamkniętych listkach. Ponieważ etanol jest bezpieczny, tani i powszechnie dostępny, odkrycie to oferuje praktyczny sposób na zwiększenie produkcji żywności na całym świecie, gdy brakuje wody, bez konieczności kosztownej, czasochłonnej i czasami kontrowersyjnej produkcji roślin modyfikowanych genetycznie.
Źródło: Good News Network
Opracowanie i tłumaczenie: Agata Pałach, blog Nigdy za późno