Cercetătorii folosesc ingineria genetică pentru a crea plante rezistente la inundaţii

Cercetătorii au utilizat tehnici de inginerie genetică pentru a dezvolta plante tolerante la inundaţii, oferind o soluţie potenţială pentru provocările agricole generate de inundaţiile excesive, scrie Phys.org.

Dr. Kendal D. Hirschi şi echipa sa de la Baylor College of Medicine, Texas, SUA, au pornit în această iniţiativă în urma unei descoperiri întâmplătoare în experimentele lor de laborator.

Investigaţiile oamenilor de ştiinţă s-au concentrat pe plante cu modificări genetice care afectează gena CAX1, responsabilă pentru transportul de calciu în plante. În mod surprinzător, plantele lipsite de gena CAX au prezentat o toleranţă îmbunătăţită la stresul de oxigen scăzut şi la inundaţii. Analizele ulterioare au relevat că absenţa transportatorilor de calciu a dus la scăderea nivelurilor de calciu în frunze, ceea ce a condus la o rezistenţă sporită la privarea de oxigen în timpul inundaţiilor.

În plus, plantele modificate au prezentat modele alterate de exprimare a genelor şi căi de semnalizare, facilitând toleranţa la anoxie (scăderea nivelului oxigenului sub limitele normale). Schimbări în abundenţa şi distribuţia altor elemente chimice în ţesutul frunzelor, cum ar fi zincul şi potasiul, au fost, de asemenea, observate în urma modificării transportului de calciu.

Aceste constatări i-au determinat pe cercetători să formuleze ipoteza că nivelurile reduse de calciu endogen conferă toleranţă la anoxie în plante. În mod remarcabil, caracteristicile similare de toleranţă la anoxie au fost observate şi la plantele nemodificate genetic supuse condiţiilor de calciu redus.

În timp ce aceste studii s-au desfăşurat folosind Arabidopsis, o buruiană simplă, cercetătorii îşi propun să-şi extindă descoperirile la plantele de cultură precum orezul şi roşiile. Prin eliminarea genei ţintă, ei speră să îmbunătăţească rezistenţa la inundaţii a culturilor agricole vitale, reducând potenţialul de penurie alimentară în regiunile predispuse la inundaţii.

Dezvoltarea culturilor rezistente la inundaţii promite să abordeze provocările agricole la nivel mondial, în special în regiunile susceptibile la inundaţii, şi ar putea contribui la asigurarea securităţii alimentare pentru populaţiile vulnerabile.