Sød sorghum: Løsningen på fødevaresikkerhed i klimaændringer?

Sød sorghum: Løsningen på fødevaresikkerhed i klimaændringer?

Forskere ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har gjort banebrydende fremskridt inden for sorghum, en afgrøde kendt for sin robusthed og tilpasningsevne til vanskelige vækstbetingelser. Denne udvikling kan yde et afgørende bidrag til at styrke den globale fødevaresikkerhed. Sorghum, en gammel afgrøde fra Sudan, er af særlig interesse for fremtidens landbrug på grund af dens evne til at producere mere sukker i saltholdig jord. Holdet, ledet af professor Peter Nick, har studeret forskellige aspekter af denne plante i flere år og har nu identificeret SWEET13-genomskifteren, som er afgørende for transporten af ​​sukker ind i kornene.

Undersøgelse af sukkerproduktion i salttoleranceundersøgelser har vist, at visse varianter af sorghum, især den salttolerante Della og den saltfølsomme Razinieh, udviser signifikante forskelle i sukkerophobning. Undersøgelsens resultater, offentliggjort i fagtidsskriftet Videnskabelige rapporter, viser, at Della har væsentlig højere sukkerproduktion end Razinieh under saltvandsforhold.

Undersøgelser om salttolerance

Denne forskning er særlig relevant i betragtning af de voksende udfordringer, som landbruget står over for på grund af klimaændringer, varme og stigende jordsaltholdighed. Stigningen i verdensbefolkningen nødvendiggør behovet for at øge produktiviteten af ​​afgrøder, især korn. Arbejdsgruppen fandt også ud af, at sukkerrige varianter af sorghum, kendt som sukkersorghum, er effektive til fotosyntese og kan producere store mængder biomasse.

I eksperimenterne, der evaluerede salttolerancen af ​​Della og Razinieh, blev det fundet, at Della var i stand til at vise ikke kun en større stigning i sukkerindholdet, men også en mere effektiv fordeling af sukker i vaskevævene. Under såstress viste Della bedre retention af kalium og mere effektiv udelukkelse af natrium, mens Razinieh ophobede mere natrium i kornene under stressende forhold.Dette fremhæver ikke kun de genetiske forskelle mellem sorterne, men også den potentielle anvendelsesorienterede forædling med SWEET13, som yderligere kan understøttes af polymerasekædereaktion (PCR).

Fremtidige applikationer og forskning

Dr. Adnan Kanbars og hans teams værker, som har udviklet en ny sukkersorghum-variant, der er egnet til produktion af biogas, biobrændstoffer og nye polymerer, illustrerer de praktiske anvendelser af denne forskning. Denne udvikling er lovende, især for regioner som Nildeltaet, Bangladesh eller det sydlige Italien, som i stigende grad lider under tilsaltning af jorden.

Forskerholdet planlægger yderligere at udvide viden om genekspression og de underliggende mekanismer for sukkertransport for at optimere avlsprocessen. En særlig aktiv version af SWEET13 blev identificeret i den syriske sorghum-sort Razinieh, hvilket tyder på, at de genetiske ressourcer i regionen tilbyder et stort potentiale for fremtidige avlsprogrammer.

Sammenfattende kan resultaterne fra denne forskning ikke kun hjælpe med at forbedre fødevaresikkerheden i områder, der er påvirket af jordsaltholdighed, men også uddybe forståelsen af, hvordan planter reagerer på abiotisk stress. Det tværfaglige samarbejde mellem de forskellige institutioner, herunder Martin Luther Universitetet Halle-Wittenberg og internationale partnere fra Egypten, Syrien og USA, illustrerer den globale betydning af denne forskning.