Funkce, o které se uvažuje, že by rostliny byly citlivé na sucho, by ve skutečnosti mohla být klíčem k tomu, aby se s ním lépe vypořádaly, podle nových zjištění zveřejněných v eLife.
Rostliny, které jsou odolné vůči hormonu kyseliny abscisové (ABA), byly dosud považovány za špatné při zvládání sucha. Vědci z Carnegie Institution for Science však objevili odrůdy odolné vůči ABA, které při nedostatku vody rostou lépe než jejich normální sousedé. Nový výzkum naznačuje, že by je chovatelé měli prozkoumat kvůli vlastnostem „zůstat zelený“.
„Když šlechtitelé hledají rostliny schopné odolat suchu, nepočítají s těmi, které jsou odolné vůči ABA, ale naše zjištění ukazují, že podskupina rostlin odolných vůči ABA může být skvělým zdrojem zárodečné plazmy odolné vůči suchu,“říká profesor Kathryn Barton z Carnegie Institution for Science v Kalifornii.
Sucho a ABA spouštějí v rostlině několik strategií pro úsporu vody: póry na listech se uzavřou, aby se zabránilo vypařování, růst se zpomalí a některé listy žloutnou a opadávají z rostliny. Nový výzkum identifikuje protein jako činidlo, které zpomaluje růst a způsobuje žloutnutí listů. Tým přejmenoval protein na ABA INSENSITIVE GROWTH 1 (ABIG1), aby odrážel jeho dříve neobjevenou roli při prevenci růstu rostlin.
Rostliny s proteinem a bez něj byly pěstovány a zalévány po dobu 34 dnů, ale od 35. dne byla voda zadržována po dobu 17 dnů. Nezalévané rostliny bez klíčového proteinu ABIG1 si zachovávají dvojnásobný počet zelených listů, jsou schopny zůstat vzpřímené a zachovávají si zdravější kořenový systém. Rostliny se žlutým proteinem ABIG1 ztrácejí listy a padají.
Barton a kolegové předpokládají, že snížení množství ABIG1 v závodě zvyšuje práh, při kterém závod spustí drastická opatření na úsporu vody. Zvýšení této hranice může být jedním ze způsobů, jak pěstovat rostliny, které zůstanou zelené a rostou během krátkodobých epizod sucha.
Kalifornie je více než pět let v jednom z nejhorších zaznamenaných such a nedávný výzkum zvyšuje vyhlídku, že bude trvat stovky let. Globální oteplování zvyšuje četnost a závažnost sucha i jinde. Vědci a šlechtitelé rostlin budou hrát klíčovou roli v pomoci zemědělcům přizpůsobit se. To je nezbytné pro udržení našich zásob potravin, paliva, oblečení a léků.
Vlastnosti „Stay green“již byly vyšlechtěny do plodin, jako je čirok a rýže, aby byla zachována sklizeň v podmínkách sucha. Rostliny, které si ponechávají své listy, jsou schopny i nadále poskytovat výživu z prostředí částem rostlin, které sklízíme, například semenům, která používáme k jídlu. Prozatím není známo, jaké molekuly jsou základem této „zůstat zelené“zárodečné plazmy. Práce Bartona a kolegů naznačuje, že ABIG1 může být součástí odpovědi.
„Schopnost rostlin, které jsme studovali, zůstat déle zelené a udržet si vzpřímený výhonek, i když jsme jim na více než dva týdny odebrali vodu, je vzrušujícím objevem, který by mohl vést k odrůdám plodin odolnějším vůči suchu,“říká Barton.
Ona a její tým již provádějí experimenty, aby zjistili, zda snížení množství homologu ABIG1 v kukuřici, třetí nejdůležitější obilné plodině na světě, povede k vytvoření podobných „zůstat zelených“rostlin.
