Tworzenie nowej generacji upraw odpornych na warunki klimatyczne Nowa metoda hodowli roślin uprawnych pomaga odblokować naturalną zdolność roślin do adaptacji do niekorzystnych warunków klimatycznych, takich jak fale upałów i susze. Żywność i zasoby naturalne © Scott Book/Shutterstock.com Zmiany klimatu, w tym nieregularność opadów, wyższe temperatury, gwałtowne fale upałów i długotrwałe susze, mają ogromny wpływ na jakość i wydajność upraw. Mogą być katastrofalne w skutkach i prowadzić do niewyprodukowania takiej ilości żywności, która wystarczyłaby do zaspokojenia potrzeb szybko rosnącej populacji świata. „Potrzebujemy nowej generacji upraw, które będą dostosowane do naszego szybko zmieniającego się klimatu”, mówi Etienne Bucher, badacz pracujący dla Agroscope – szwajcarskiego centrum doskonałości w dziedzinie badań rolniczych. Przy wsparciu finansowanego ze środków UE projektu BUNGEE uczony kieruje działaniami mającymi na celu uodpornienie na zmiany klimatu podstawowych upraw, takich jak pszenica i ryż. „Zmiany klimatu zachodzą tak szybko, że tradycyjna hodowla roślin nie umie za nimi nadążyć”, wyjaśnia Bucher. „Dlatego opracowaliśmy i przetestowaliśmy nowatorską metodę hodowli roślin, która odblokowuje naturalną zdolność roślin do przystosowania się do stresu spowodowanego zmieniającymi się warunkami”. Odpowiednik myszy laboratoryjnej dla biologa roślin Najpierw naukowcy zbadali, jak stres związany ze zmianami klimatu wpływa na genom roślin, a w szczególności na aktywność transpozonów. Transpozon to specyficzna sekwencja DNA, która może zmienić swoje położenie w obrębie genomu. „Przetestowaliśmy naszą metodę hodowli przy użyciu modelu roślin o nazwie Arabidopsis, który dla biologa roślin stanowi odpowiednik myszy laboratoryjnej”, wyjaśnia Bucher. Naukowcy wykazali, że ta metoda działa. „Z powodzeniem zmieniliśmy sposób, w jaki roślina reaguje na stres cieplny i poprawiliśmy jej odporność na susze”, dodaje badacz. Genomy roślin bardziej dynamiczne niż przewidywano Wyzwaniem jest przełożenie tych odkryć na uprawę, w której występują znacznie większe i bardziej złożone genomy niż w modelu. Ten cel udało się osiągnąć w ramach projektu wspieranego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych. „Okazuje się, że genomy roślin są znacznie bardziej dynamiczne, niż myśleliśmy”, mówi Bucher. „Odkryliśmy, że rośliny umieją przenosić informacje o stresie do genomu, gdzie następnie rozpoczyna się proces adaptacji”. Mając tę wiedzę, zespół projektu zastosował swój model hodowli do pszenicy i ryżu w celu zbadania u tych roślin tolerancji na stres związany ze zmianami klimatu. Orzeczenie prawne uniemożliwia sadzenie upraw nowej generacji Wyniki te mogą przyspieszyć hodowlę roślin przystosowanych do zmieniających się warunków klimatycznych, ale europejscy rolnicy prawdopodobnie będą musieli poczekać. „Rolnicy pilnie potrzebują upraw nowej generacji, ale orzeczenie Trybunału Sprawiedliwości Unii Europejskiej uniemożliwia ich sadzenie”, mówi Bucher. Jak wyjaśnia badacz, Trybunał niedawno uznał rośliny z upraw, w których wykorzystano nowe metody hodowli, za organizmy zmodyfikowane genetycznie (GMO), które podlegają ścisłym regulacjom. Skutkiem tego było wstrzymanie wszystkich prób terenowych prowadzonych w ramach projektu. „Choć w metodzie BUNGEE przyspieszany jest naturalny proces i nie wykorzystuje się żadnego obcego genu, to zgodnie z orzeczeniem tak uprawiane rośliny są zmodyfikowane genetycznie”, dodaje uczony. Mimo to Bucher jest przekonany, że wyniki projektu BUNGEE zostaną jeszcze wykorzystane. „Potrzebujemy narzędzi umożliwiających szybkie przystosowanie naszych upraw do zmieniającego się środowiska”, podsumowuje. „Nasze działania umożliwiły nadrobienie zaległości w dostosowaniu hodowli roślin do zmian klimatu, teraz czekamy, aż środowisko regulacyjne dogoni postępy w nauce”. Słowa kluczowe BUNGEE, uprawy, hodowla roślin, zmiany klimatu, nauka, fale upałów, susza, żywność, genom roślin, transpozon, DNA, Trybunał Sprawiedliwości Unii Europejskiej, GMO
