Segítenünk kell a növényeinknek
Egy amerikai és egy kínai egyetem kutatócsoportja azt állítja, hogy felfedezték, hogyan segíthetnek a növényeknek túlélni a szélsőséges hőséget. Mivel a mezőgazdasági terményeket világszerte veszélyezteti a hőmérséklet emelkedése, ez a kutatás segíthet abban is, hogy a növények ellenállóbbak legyenek az éghajlatváltozás hatásaival szemben.
Ha a felfedezéseket alkalmazni lehet az általánosan termesztett növényekre is, az ráadásul létfontosságú lehet az élelmiszerellátás védelmében a hőhullámok idején.
A klímaválság hatására a hőhullámok valószínűsége a világ egyes helyein akár tízszeresére is nőhet. Ahogy azt sajnos éppen megtapasztaljuk Magyarországon is, a hőhullámok végzetesek lehetnek a mezőgazdasági terményekre. A magas hőmérséklet és a szárazság hatására a növények védekezőképessége meggyengül, és a termények sebezhetővé válnak a rovarok és a betegségeket okozó kórokozók támadásával szemben is.
Egy amerikai és egy kínai egyetem kutatócsoportja azt állítja, hogy felfedezték, hogyan segíthetnek a növényeknek túlélni a szélsőséges hőséget. Kép: Pexels
Megtizedelt termény
A hőhullámok során hatalmas mennyiségű termény semmisül meg. Ez veszélyezteti az emberi élelmiszer-ellátást, az állati takarmányhoz és a járművek bioüzemanyagának előállítására használt növényeket egyaránt. Észak-Olaszországban, melyet szintén hőhullám és aszály sújt, a termények, például a rizs és a kukorica gyakorlatilag megtizedelődtek idén. A Yale-, a Kaliforniai-, a Berkeley- és a Duke Egyetem tudósai a kínai Tao Chen Huazhong Mezőgazdasági Egyetemmel közösen azt állítják, hogy:
Pontosan sikerült azonosítaniuk azt a folyamatot, melynek során a hőség miatt a növények védekezőképessége csődöt mond.
A kutatócsoport a mustárfélék családjába tartozó, a tudományos laboratóriumi tesztekben gyakran használt lúdfűvel kísérletezett. A tudósok egy szalicilsav néven ismert növényi védekező hormon hatásait vizsgálták. Amikor a növényt betegség vagy kártevő fenyegeti, a szalicilsav szintje akár hétszeresére is megnőhet. Ez megerősíti a növény immunrendszerét, és segít elhárítani a támadást.
A hőhullámok során hatalmas mennyiségű termény semmisül meg. Ez veszélyezteti az emberi élelmiszer-ellátást, az állati takarmányhoz és a járművek bioüzemanyagának előállítására használt növényeket egyaránt. Kép: Pexels
Kánikula idején a védekezőrendszer leáll
Különösen magas hőmérsékleten azonban a növények már képtelenek növelni a szalicilsavszintjüket, így védtelenek maradnak a kórokozókkal vagy rovarokkal szemben. A tudósok megállapították, hogy ez még a rövid ideig tartó intenzív hőség idején is így történik. Ahogy mondani szokták, a probléma pontos felismerése már fél megoldás is egyben, a tudósoknak innen már viszonylag könnyű dolguk volt, és annak is megtalálták a módját, hogy hogyan lehet megakadályozni a szalicilsavtermelés csökkenését, hogy a hőmérséklet emelkedése ellenére is megerősíthessék a növények immunitását.
Ha képesek lesznek ugyanezt a hőállóságot reprodukálni a közönséges növényekben is, az megakadályozhatja az élelmiszerválságokat a szélsőséges hőség időszakaiban.
A megoldáshoz a tudósok megpróbálták megérteni, hogyan érzik a növények a hőmérsékletet, és keresték annak a módját, hogyan lehet ezt az érzékelést megváltoztatni. Éveken át tanulmányozták a növények fitokrómjait, azokat a sejteket, melyek belső hőmérséklet-mérőként működnek, és jelzik a növénynek, hogy a melegebb tavaszi időjárás idején mikor kezdjen el növekedni és virágozni. A kísérleti növényekben fitokrómokat úgy módosították, hogy folyamatosan aktívak legyenek, de még ezek a növények is csupán gyengébb védekezőképességgel rendelkeztek, amikor magas hőmérsékletnek voltak kitéve.
A klímaválság hatására a hőhullámok valószínűsége a világ egyes helyein akár tízszeresére is nőhet. Kép: Pexels
A technológia és a tudomány győzelme
Az új generációs génszekvenálás segítségével felfedezték, hogy a magas hőmérsékleten kikapcsolt gének közül sokat a CBP60g nevű mestergén irányít. Amikor a CBP60gc túlmelegedett és leállt, akkor leállt annak a fehérjének a termelése is, amely a növény szalicilsav többlettermelését szabályozza. Így hőstressz esetén a növény immunitása veszélybe került.
A tusósok létrehoztak egy olyan mutáns őszirózsát, amelyben a CBP60g gén állandóan be volt kapcsolva, a növény képes volt fenntartani a védelmi rendszerét, és még magas hőmérsékleten is képes volt blokkolni a kórokozók támadásait.
A kihívás most az, hogy ezt a hőállóságot átültessék a közönséges élelmiszernövényekbe. Az olyan növények, mint a paradicsom, a rizs és a repce, hasonlóan viselkednek hőstressz alatt, mint a sóska. A tudósok most a CBP60g mutációs rendszerrel tesztelik a repcét, és azt mondják, hogy az eredmények pozitívak. Amennyiben a génmutáció más gyakori növényekben is hasonlóan működik, az azt jelentheti, hogy az élelmiszernövények terméshozama még magas hőmérsékleten is egyenletes maradhat a jövőben. Nincs arra utaló jel, hogy a génmutáció növénykultúrákon való alkalmazása megváltoztatná a termesztett élelmiszer ízét, vagy bármilyen kockázatot jelentene a fogyasztókra nézve.
(Forrás: euronews)
