Ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που μειώνουν την απόδοση των φυτών είναι η έλλειψη υγρασίας. Υπό τις συνθήκες της κλιματικής αλλαγής, η ξηρασία και η αλάτωση του εδάφους θα αυξηθούν. Από αυτή την άποψη, οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους για να αυξήσουν την αντοχή των φυτών στο στρες.
Βιολόγοι από το κρατικό πανεπιστήμιο του Τομσκ, μαζί με συναδέλφους από το Ινστιτούτο Κυτταρολογίας και Γενετικής του Παραρτήματος Σιβηρίας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών και του Ινστιτούτου Φυσιολογίας της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, το κάνουν αυτό χρησιμοποιώντας τεχνολογίες γονιδιωματικής επεξεργασίας, αναφέρει επίσημη ιστοσελίδα του κρατικού πανεπιστημίου Tomsk.
Τροποποιούν τα αγροβακτήρια και με τη βοήθειά τους παρέχουν στα φυτά νέες ιδιότητες.
– Η σύγχρονη γεωργία αντιμετωπίζει μείωση των αποδόσεων των καλλιεργειών λόγω πολλών δυσμενών περιβαλλοντικών παραγόντων. Η έλλειψη νερού, που οδηγεί σε ξηρασία και αλάτωση του εδάφους, γίνεται παγκόσμιο πρόβλημα, - λέει η Marina Efimova, ερευνήτρια στο Τμήμα Φυσιολογίας Φυτών, Βιοτεχνολογίας και Βιοπληροφορικής του Βιολογικού Ινστιτούτου TSU. – Προηγουμένως, η αντοχή των φυτών αυξήθηκε με μεθόδους επιλογής, αλλά αυτή είναι μια μακροπρόθεσμη διαδικασία, η οποία, όπως η κλασική γενετική μηχανική, είναι κατώτερη σε αποτελεσματικότητα από την επεξεργασία του γονιδιώματος.
Η ανάπτυξη μεθόδων γενετικής μηχανικής και γονιδιωματικής επεξεργασίας κατέστησε δυνατή την τροποποίηση των φυτικών γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την αντοχή τους στους παράγοντες στρες. Το έργο των βιολόγων, που υλοποιείται με την υποστήριξη του προγράμματος Priority 2030, στοχεύει στην εύρεση βασικών ρυθμιστικών γονιδίων που καθορίζουν την ανοχή των φυτών στην ξηρασία, την αλατότητα και τις επιβλαβείς θερμοκρασίες. Οι βιολόγοι χρησιμοποιούν το σύστημα επεξεργασίας CRISPR/Cas9 ως εργαλείο για να απενεργοποιήσουν τα γονίδια.
Μια σειρά πειραμάτων διεξήχθη από επιστήμονες στο φυτό Arabidopsis thaliana - αυτό είναι ένα κλασικό πρότυπο αντικείμενο για έρευνα, το λεγόμενο "φυτό Drosophila".
Τα ίδια τα βακτήρια δεν αλλάζουν τα οικονομικά πολύτιμα χαρακτηριστικά του φυτού, αλλά διεισδύοντας στα φυτά μέσω του σωλήνα γύρης, μεταδίδουν μια αλληλουχία DNA που εισάγει μια μετάλλαξη στο γονίδιο του φυτού που επέλεξε ο ερευνητής. Οι σπόροι που ωριμάζουν μετά την «βουτιά» είναι ήδη διαφορετικοί από το μητρικό φυτό. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να ελεγχθούν τα γονίδια που εμπλέκονται στην εκδήλωση των αντιδράσεων των φυτών σε διάφορες στρεσογόνες επιρροές ή να αλλάξουν τυχόν άλλες ιδιότητες. Οι ερευνητές σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν δοκιμές σε φυτά ελαιοκράμβης και λιναριού.
Ας προσθέσουμε ότι αυτή η μελέτη είναι πρωτοποριακή – προς το παρόν υπάρχουν μόνο λίγες αναφορές για την επεξεργασία του γονιδιώματος στο ρύζι, το σιτάρι και τις ντομάτες.