Vědci přeprogramovali rostliny k toleranci vůči suchu

Syntetičtí biologové Kalifornské univerzity v Riverside vyvinuli strategii, jak přeprogramovat rostliny, aby po aplikaci jisté agrochemické látky spotřebovali méně vody.

Plodiny i další rostliny se musí neustále vypořádávat s okolním prostředím. Když v něm panují nepříznivé poměry, tak jsou výnosy pěstovaných plodin nízké a farmáře to stojí peníze, spoustu peněz.

Sucho je významným stresujícím faktorem, který ovlivňuje růst rostlin. Když rostliny čelí suchu, tak za normálních okolností produkují kyselinu abscisovou (ABA), rostlinný hormon, který potlačuje růst a snižuje spotřebu vody. Molekuly tohoto hormonu se naváží na specifické receptory buněk rostliny a vyvolají potřebné změny, jako například uzavření průduchů. Rostlina pak šetří vodou a zvýší si tím šance, že sucho přežije.

Když zemědělci bojují se suchem, tak v zásadě mohou své plodiny postřikovat kyselinou abscisovou. Problém je v tom, že její výroba je velmi nákladná, uvnitř rostliných buněk funguje jen krátkou dobu a také je citlivá na světlo. Proto je její velkoplošné použití v zemědělství nepraktické. Několik výzkumných týmů proto vyvíjí syntetické obdoby kyseliny abscisové, které by byly použitelné jako postřik proti suchu. Jenže i vývoj těchto látek se ukazuje jako velmi nákladný a zdlouhavý.

Pozornost biotechnologů se teď soustředila na agrochemickou látku mandipropamid, která se v současnosti využívá jako postřik proti plísním na ovoci a zelenině. Sean Culter z Riverside a jeho spolupracovníci se rozhodli, že plodiny ohrožené suchem geneticky vylepší tak, aby reagovaly na mandipropamid tak, jako by to byla kyselina abscisová. Prosté a zároveň geniální.

Cultler a spol. pracovali s huseníčkem a rajčetem a pomocí syntetické biologie jim přičarovali novou verzi receptorů kyseliny abscisové, které jsou citlivé na mandipropamid. Když pak geneticky vylepšené rostliny postříkali mandipropamidem, reagovaly tak, jako by to byla kyselina abscisová. Poslušně zavřely průduchy a začaly šetřit s vodou.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: