Slatki sirak: Rješenje za sigurnost hrane u klimatskim promjenama?

Slatki sirak: Rješenje za sigurnost hrane u klimatskim promjenama?

Istraživači s Tehnološkog instituta u Karlsruheu (KIT) postigli su revolucionarni napredak u polju sirka, usjeva poznatog po svojoj robusnosti i prilagodljivosti teškim uvjetima uzgoja. Ovakav razvoj mogao bi dati presudan doprinos jačanju globalne sigurnosti hrane. Sirak, stari usjev iz Sudana, od posebnog je interesa za buduću poljoprivredu zbog svoje sposobnosti da proizvodi više šećera u slanom tlu. Tim, predvođen profesorom Peterom Nickom, proučavao je različite aspekte ove biljke nekoliko godina i sada je identificirao genski prekidač SWEET13, koji je ključan za transport šećera u žitarice.

Ispitivanje proizvodnje šećera u studijama otpornosti na sol pokazalo je da određene sorte sirka, osobito Della otporna na sol i Razinieh osjetljiva na sol, pokazuju značajne razlike u nakupljanju šećera. Rezultati studije objavljeni su u stručnom časopisu Znanstvena izvješća, pokazuju da Della ima značajno veću proizvodnju šećera od Razinieha u slanim uvjetima.

Studije o toleranciji soli

Ovo je istraživanje osobito relevantno s obzirom na sve veće izazove s kojima se poljoprivreda suočava zbog klimatskih promjena, vrućine i povećane slanosti tla. Porast svjetske populacije iziskuje potrebu za povećanjem produktivnosti usjeva, posebice žitarica. Radna skupina također je otkrila da su sorte sirka bogate šećerom, poznate kao šećerni sirak, učinkovite u fotosintezi i mogu proizvesti velike količine biomase.

U eksperimentima koji su procjenjivali toleranciju soli Della i Razinieh, otkriveno je da je Della bila u stanju pokazati ne samo veći porast sadržaja šećera, već i učinkovitiju distribuciju šećera u tkivima sudopera. Pod stresom sjetve Della je pokazala bolje zadržavanje kalija i učinkovitije izbacivanje natrija, dok je Razinieh akumulirao više natrija u zrnu u stresnim uvjetima.Ovo ne samo da naglašava genetske razlike između sorti, već i potencijalno uzgoj orijentiran na primjenu sa SWEET13, koji se može dodatno poduprijeti lančanom reakcijom polimeraze (PCR).

Buduće primjene i istraživanja

Radovi dr. Adnana Kanbara i njegovog tima, koji su razvili novu sortu šećernog sirka pogodnu za proizvodnju bioplina, biogoriva i novih polimera, ilustriraju praktičnu primjenu ovog istraživanja. Ovaj razvoj obećava, posebno za regije kao što su delta Nila, Bangladeš ili južna Italija, koje sve više pate od salinizacije tla.

Istraživački tim planira dodatno proširiti znanje o ekspresiji gena i temeljnim mehanizmima transporta šećera kako bi se optimizirao proces uzgoja. Posebno aktivna verzija SWEET13 identificirana je u sirijskom sorti sirka Razinieh, što sugerira da genetski resursi u regiji nude veliki potencijal za buduće programe uzgoja.

Ukratko, nalazi iz ovog istraživanja ne samo da bi mogli pomoći u poboljšanju sigurnosti hrane u područjima pogođenim slanoćom tla, već i produbiti razumijevanje načina na koji biljke reagiraju na abiotičke stresove. Interdisciplinarna suradnja između različitih institucija, uključujući Sveučilište Martin Luther Halle-Wittenberg i međunarodne partnere iz Egipta, Sirije i SAD-a, ilustrira globalnu važnost ovog istraživanja.