Zmieniający się klimat to fakt. Może on być przedmiotem dyskusji na temat zarówno negatywnych, jak i pozytywnych zmiany. Jednym z pozytywnych aspektów jest zjawisko rozjaśnienia słońca (wzrost padającego promieniowania słonecznego w skali dziesięciolecia), które oznacza, że dostępność światła słonecznego dostępnego dla kukurydzy jest dziś większa niż 20 lat temu. Wiedza ta skłoniła naukowców, którzy szukają sposobów „podkręcenia” genów w celu zwiększenia fotosyntezy do podjęcia badań w hodowli high-tech.
Skuteczniejsza zamiana światła słonecznego w cukry
Do tej pory handlowa transgeniczna kukurydza była ukierunkowana głównie na odporność na owady i herbicydy. W nadchodzących dziesięcioleciach bezpieczeństwo żywnościowe będzie prawdopodobnie większym problemem, ponieważ będzie rosło zapotrzebowanie na ziarno, które będzie musiało być zaspokajane w sposób zrównoważony dla środowiska. Zespół kilkunastu hodowców roślin i badaczy z Corteva Agroscience, wykazali, że zwiększenie i rozszerzenie ekspresji genu zmm28 może zwiększyć fotosyntezę liści kukurydzy i zwiększyć plony. Proces obejmował zastosowanie technik transgenicznych w celu zwiększenia wzrostu roślin, zdolności fotosyntezy i wykorzystania azotu. Charakterystyka molekularna i biochemiczna zmm28 roślin transgenicznych wykazała, że ich ulepszone cechy agronomiczne są związane z podwyższoną asymilacją węgla roślin, wykorzystaniem azotu i wzrostem roślin.
Zmodyfikowane geny otwierają możliwość tworzenia nowych odmian
Kolejnym oczekiwanym i już obserwowanym skutkiem zmian klimatycznych są cieplejsze noce. Wyższe temperatury w nocy mogą ograniczyć plony kukurydzy, ponieważ wpływają na oddychanie i powodują marnotrawne spalanie cukrów. Dwóch naukowców z University of Florida, Camila Ribeiro i Mark Settles, wykorzystało nowatorską technikę inżynierii genetycznej do opracowania odmiany kukurydzy, która jest produktywna nawet w ciepłe noce. Test został przeprowadzony w 2020 roku, z badań wynikało, że na poletkach w wyższych temperaturach plon był o 40% wyższy w porównaniu do zwykłej kukurydzy. Nowa odmiana kukurydzy jest bardziej wydajna, ponieważ wrażliwy na ciepło enzym PGD3, który umożliwia roślinie przechowywanie skrobi, otrzymuje dodatkową pomoc. PGD3 nie jest jedynym enzymem w komórce, który katalizuje swoją specyficzną reakcję. Istnieje również PGD1 i PGD2. W przeciwieństwie do PGD3, 1 i 2 nie są wrażliwe na ciepło, ale nie działają w części komórki, w której działa PGD3, czyli amyloplastach. Badanie potwierdziły, że kiedy białka PGD1 i PGD2 są przenoszone do amyloplastów, skutkuje to poszukiwaną cechą, odpornością na ciepło. Chociaż ta odmiana kukurydzy może nie być dostępna w handlu przez kilka lat, Ribeiro i Settles mają nadzieję, że ich rośliny pewnego dnia pomogą wykarmić zmieniający się świat.
źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences
