Makea durra: ratkaisu elintarviketurvaan ilmastonmuutoksessa?

Makea durra: ratkaisu elintarviketurvaan ilmastonmuutoksessa?

Karlsruhen teknillisen instituutin (KIT) tutkijat ovat edistyneet uraauurtavassa durrassa, joka on tunnettu kestävyydestään ja sopeutumiskyvystään vaikeisiin kasvuolosuhteisiin. Tällä kehityksellä voi olla ratkaiseva panos maailmanlaajuisen elintarviketurvan vahvistamiseen. Durra, muinainen Sudanista peräisin oleva viljelykasvi, on erityisen kiinnostava tulevaisuuden maataloudelle, koska se pystyy tuottamaan enemmän sokeria suolaisessa maassa. Professori Peter Nickin johtama ryhmä on tutkinut tämän kasvin eri puolia useiden vuosien ajan ja on nyt tunnistanut SWEET13-geenikytkimen, joka on ratkaisevan tärkeä sokerin kuljetuksessa jyvissä.

Sokerin tuotannon tarkastelu suolan sietokykytutkimuksissa on osoittanut, että tietyillä durralajikkeilla, erityisesti suolaa sietävällä Dellalla ja suolaherkällä Raziniehilla, on merkittäviä eroja sokerin kertymisessä. Tutkimustulokset julkaistiin asiantuntijalehdessä Tieteelliset raportit, osoittavat, että Dellan sokerintuotanto suolaisissa olosuhteissa on huomattavasti suurempi kuin Razinieh.

Tutkimuksia suolan sietokyvystä

Tämä tutkimus on erityisen tärkeä, kun otetaan huomioon maatalouden kasvavat haasteet ilmastonmuutoksen, lämmön ja maaperän lisääntyvän suolaisuuden vuoksi. Maailman väestönkasvu edellyttää satojen, erityisesti viljan, tuottavuuden lisäämistä. Työryhmä havaitsi myös, että sokeripitoiset durran lajikkeet, jotka tunnetaan nimellä sokeridurra, ovat tehokkaita fotosynteesissä ja voivat tuottaa suuria määriä biomassaa.

Dellan ja Raziniehin suolansietokykyä arvioivissa kokeissa havaittiin, että Della kykeni osoittamaan paitsi suuremman sokeripitoisuuden kasvun myös sokerin tehokkaamman jakautumisen nielukudoksissa. Kylvöstressissä Della osoitti paremman kaliumin pidättymisen ja natriumin tehokkaamman poissulkemisen, kun taas Razinieh keräsi enemmän natriumia jyvissä stressaavissa olosuhteissa.Tämä ei ainoastaan ​​tuo esiin geneettisiä eroja lajikkeiden välillä, vaan myös mahdollista sovelluslähtöistä jalostusta SWEET13:lla, jota voidaan edelleen tukea polymeraasiketjureaktiolla (PCR).

Tulevaisuuden sovellukset ja tutkimus

Tohtori Adnan Kanbarin ja hänen tiiminsä työt, jotka ovat kehittäneet uuden sokeridurralajikkeen, joka soveltuu biokaasun, biopolttoaineiden ja uusien polymeerien tuotantoon, havainnollistavat tämän tutkimuksen käytännön sovelluksia. Tämä kehitys on lupaavaa erityisesti Niilin suiston, Bangladeshin tai Etelä-Italian kaltaisilla alueilla, jotka kärsivät yhä enemmän maaperän suolaantumisesta.

Tutkimusryhmä aikoo laajentaa edelleen tietämystä geenien ilmentymisestä ja sokerikuljetuksen taustalla olevista mekanismeista optimoidakseen jalostusprosessin. Erityisen aktiivinen versio SWEET13:sta tunnistettiin syyrialaisesta durralajikkeesta Razinieh, mikä viittaa siihen, että alueen geneettiset resurssit tarjoavat suuren potentiaalin tuleville jalostusohjelmille.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tämän tutkimuksen havainnot voivat auttaa parantamaan elintarviketurvaa maaperän suolapitoisuudesta kärsivillä alueilla, vaan myös syventää ymmärrystä siitä, kuinka kasvit reagoivat abioottiseen stressiin. Tieteidenvälinen yhteistyö eri instituutioiden, mukaan lukien Martin Lutherin yliopiston Halle-Wittenbergin ja kansainvälisten kumppaneiden Egyptistä, Syyriasta ja Yhdysvalloista, välillä kuvaa tämän tutkimuksen maailmanlaajuista merkitystä.