Czy da się wykryć stres u rośliny nie uszkadzając jej? Jak się okazuje istnieje taka możliwość. Zespół naukowców z Wydziału Rolnictwa, Żywności i Środowiska Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie starając się zwiększyć wydajność rolnictwa i ograniczyć ilość odpadów, opracował metodę, która sprawia, że rośliny u których wystąpił stres, świecą w ciemności.
Monitorowanie sygnałów stresu w czasie rzeczywistym
Rośliny, podobnie jak ludzie, cierpią, jeśli są wystawione na działanie warunków atmosferycznych, które są zbyt gorące lub zbyt zimne, lub gdy są spragnione lub niedożywione. Te czynniki zewnętrzne mogą szkodzić roślinom i wpływać na ich zdolność do fotosyntezy i produkcji owoców. W rezultacie rolnicy ponoszą straty w produkcji, które zgodnie z oczekiwaniami wzrosną ze względu na potencjalny wzrost stresu środowiskowego spowodowanego globalną zmianą klimatu. Naukowcy zdecydowali się na podjęcie wyzwania i opracowali nową technikę, która pozwola na wczesne wykrycie stresu i niedożywienia bez uszkadzania samej rośliny. Postanowiono skupić się na skromnym ziemniaku, jako głównej uprawie żywności, która stanowi 40% izraelskiego eksportu i ma kluczowe znaczenie dla światowego bezpieczeństwa żywnościowego.
Naukowcy stawiają na nowe techniki hodowlane
Wykorzystując inżynierię genetyczną, zespół wprowadził nowy gen zakodowany w białku fluorescencyjnym, które informuje o poziomie reaktywnych form tlenu – wysoce reaktywnych cząsteczek, których akumulacja oznacza reakcje na stres. Bioczujnik został skierowany do chloroplastu, organelli w komórce odpowiedzialnej za fotosyntezę, proces chemiczny, który przenosi światło na energię do wzrostu elektrowni. Naukowcy byli następnie w stanie monitorować światło emitowane z bioczujników i określić początkową fazę reakcji roślin na stres.
„Dzięki zastosowaniu kamery fluorescencyjnej o niezwykle wysokiej czułości byliśmy w stanie monitorować sygnały fluorescencyjne emitowane z bioczujników i zauważyliśmy nagromadzenie reaktywnych form tlenu we wczesnej fazie reakcji na warunki stresowe, takie jak susza, ekstremalna temperatura i wysokie światło. ” wyjaśnił dr Shilo Rosenwasser z Uniwersytetu Hebrajskiego.
Naukowcy są przekonani, że zastosowanie bioczujników można rozszerzyć na inne kluczowe uprawy. Nowa technika mogłaby powstrzymać falę braku bezpieczeństwa żywnościowego i niepowodzeń upraw spowodowanych zmianami klimatycznymi na całym świecie ale czy rzeczywiście innowacyjny projekt przyda się rolnikom? Rośliny reagują niewidocznie, zanim zareagują w sposób widoczny, więc każda metoda, która działa w okresie przed zwijaniem się, żółknięciem lub więdnięciem liści, będzie cenna. Ten aspekt może sprawić, że fluorescencyjna technika wyprze stare metody na dobre.
Źródło:potatopro.com
