Tehnologijo za zagotavljanje odpornosti najpomembnejših kmetijskih pridelkov na pomanjkanje vode skupaj razvijajo znanstveniki iz Rusije in Belorusije, poroča tiskovna služba Tomske državne univerze (TSU) 17. novembra.
Rast prebivalstva v svetu in globalne podnebne spremembe ostro postavljajo vprašanje prehranske varnosti ljudi. Podatki Medvladnega foruma o podnebnih spremembah (IPCC) kažejo trend k dezertifikaciji in suši v mnogih delih sveta.
Izredna profesorica Oddelka za fiziologijo rastlin, biotehnologijo in bioinformatiko Biološkega inštituta TSU Marina Efimova je dejala:
»Problem, ki ga rešujemo s kolegi z Inštituta za bioorgansko kemijo Nacionalne akademije znanosti Belorusije in Inštituta za fiziologijo rastlin poim. KA Timiryazev RAS, je temeljna in uporabna hkrati.
Znanstveniki nameravajo uporabiti naravne spojine - steroidne fitohormone in njihove derivate - kot orodja za povečanje odpornosti rastlin na sušo in odpornost tal na slanost.
"Toda za namensko uporabo tega orodja je treba dešifrirati funkcionalna načela, ki jih je določila narava, in jih nato kopirati v obliki nanobiotehnologije," je pojasnila Marina Efimova.
Znanstvenike so zanimali brasinosteroidi – fitohormoni, ki skrbijo za normalno delovanje imunskega sistema rastlin, še posebej v neugodnih razmerah, kot so hladno vreme, presežek in pomanjkanje vlage, bolezni, izpostavljenost pesticidom in drugi stresi.
Hkrati je za povečanje produktivnosti in odpornosti rastlin potrebna uporaba mikro- in nanomolarnih koncentracij brasinosteroidov.
"Vsebnost brasinosteroidov v rastlinah je izjemno nizka, zaradi česar jih je skoraj nemogoče izolirati, zato je treba te snovi pridobiti kemično iz razpoložljivih rastlinskih materialov," je povedala Marina Efimova.
Znanstveniki z Inštituta za bioorgansko kemijo Nacionalne akademije znanosti Belorusije so vodilni v svetu na področju sinteze brasinosteroidov. Zato bodo v skupnem projektu sintetizirali derivate te vrste fitohormonov z dodatno funkcionalno skupino, ki zagotavlja vezavo na beljakovine.
Takšnim skupinam bodo raziskovalci dodali potrebne molekule, ki bodo rastlinam zagotovile nove lastnosti. Učinek takšnih fitohormonov na ječmen, oljno ogrščico, krompir, Arabidopsis, ki so slabo odporni na sušo in slanost, bodo proučevali biologi TSU.
Skupno delo znanstvenikov bo sčasoma vodilo do ustvarjanja metod za upravljanje sposobnosti preživetja in produktivnosti rastlin z uporabo bioregulatorjev. Brasinosteroide naj bi uporabljali pri predsetveni obdelavi semen in korenin rastlin.
Trenutno si TSU aktivno prizadeva za razvoj novih pristopov za nadzor lastnosti priljubljenih pridelkov z uporabo sodobnih tehnologij za urejanje genomov.
V okviru strateškega projekta Inženirska biologija potekajo raziskave za gojenje visoko produktivnih in okolju prijaznih poljščin. Njihovi rezultati bodo prispevali k zagotavljanju prehranske varnosti Rusije.