Oamenii de știință modifică genetic plantele ca să reziste în fața schimbărilor climatice

Oamenii de știință au găsit o cale prin care să facă plantele să aibă rădăcini mai adânci, lucru care ar îmbunătăți stocarea dioxidului de carbon, rezistența la secetă și le-ar proteja în caz de inundații.

Cercetarea face parte din Harnessing Plants Initiative de la Sal Institute, care urmărește să folosească plantele la captarea dioxidului de carbon din atmosferă și stocarea lui în pământ.

Când o plantă are un sistem de rădăcini mai adânci, ajută la stocarea dioxidului de carbon într-un sol mai stabil. Dar să controlezi felul în care cresc rădăcinile nu-i atât de simplu precum sună. Oamenii de știință știu că auxinele sunt responsabile de creșterea rădăcinilor, dar nu sunt siguri cum influențează forma sistemului de rădăcini. Cercetarea, publicată în Cell pe 14 iulie, a folosit modelul plantei Arabidopsis Thaliana (gâscărița) ca să identifice o genă specifică - EXOCYST70A3 - care controlează felul în care cresc rădăcinile prin modificarea cantității de auxine care ajung până în vârful lor.

Cum testezi ce face o genă? O oprești. Rădăcinile cresc de fapt în multe direcții, dar uneori nimeresc și în jos. Cercetătorii au identificat EXOCYST70A3 ca gena responsabilă de direcția în care cresc ele, dar au analizat și ce se întâmplă când ea nu funcționează. Când i-au schimbat activitatea, fie că au oprit-o, fie că i-au amplificat-o, a făcut rădăcinile superficiale să crească și mai mult.

Când le cresc rădăcinile, plantele stochează dioxidul de carbon în carbohidrați complecși care nu pot fi distruși prea ușor de microbii din sol care ar duce la eliberarea dioxidului înapoi în atmosferă. Harnessing Plants Initiative vrea să se asigure că plantele înmagazinează și mai mult dioxid de carbon în suberină, care-i în mare plută. Suberina se găsește în rădăcinile plantelor și e rezistentă la descompunere. Rădăcinile mai lungi înseamnă și mai puține șanse ca dioxidul de carbon să se întoarcă în atmosferă.

„Ideea nu e să stocăm mai mult dioxid de carbon, ci să-l păstrăm în părțile din sol în care e mult mai stabil”, a zis liderul studiului Wolfgang Busch. „Odată ce schimbi biochimia, mărești stabilitatea.”

Cercetătorii cred că tehnica asta va fi folositoare mai ales pentru culturile agricole. Multe din ele (mai ales porumbul) sunt mai întinse decât gâscărița și pot avea rădăcini mai lungi. Pentru că sunt cultivate peste tot, sunt potrivite pentru genul ăsta de editare a genei, a zis Busch.

Sistemele de rădăcini mai adânci au și alte beneficii. Pentru că gâscărița e atât de mică și nu are un sistem întins de rădăcini, cele superficiale s-au dovedit mai bune la secetă. Însă la majoritatea plantelor, sistemele de rădăcini mai adânci pot ajuta la supraviețuirea în condiții cu apă puțină. Deși soarele poate usca primul strat de sol, rădăcinile adânci pot ajunge la depozitele de apă din subteran. Dioxidul de carbon din sol, oferit de sistemele astea, poate ajuta la creșterea cantității de apă din sol, a declarat Busch. Asta aduce și stabilitate și-l protejează împotriva erodării de la inundații.

Așadar, nu doar că plantele pot încetini schimbările climatice, ci se și pot proteja singure împotriva condițiilor extreme venite odată cu ele. Cercetătorii vor să testeze tehnica asta de editare a genei și pe alte plante, în speranța că vor ajuta mai multe exemplare să stocheze și să capteze dioxidul de carbon.

Articolul a apărut inițial pe VICE US.