Słodkie sorgo: rozwiązanie bezpieczeństwa żywnościowego w obliczu zmian klimatycznych?

Słodkie sorgo: rozwiązanie bezpieczeństwa żywnościowego w obliczu zmian klimatycznych?

Naukowcy z Instytutu Technologii w Karlsruhe (KIT) dokonali przełomowego postępu w dziedzinie sorgo, rośliny uprawnej znanej ze swojej wytrzymałości i zdolności przystosowania się do trudnych warunków uprawy. Zmiany te mogą w decydujący sposób przyczynić się do wzmocnienia światowego bezpieczeństwa żywnościowego. Sorgo, starożytna roślina uprawna pochodząca z Sudanu, ma szczególne znaczenie dla przyszłego rolnictwa ze względu na jego zdolność do wytwarzania większej ilości cukru w ​​zasolonych glebach. Zespół kierowany przez profesora Petera Nicka od kilku lat bada różne aspekty tej rośliny i obecnie zidentyfikował przełącznik genu SWEET13, który ma kluczowe znaczenie dla transportu cukru do ziaren.

Badanie produkcji cukru w ​​badaniach tolerancji soli wykazało, że niektóre odmiany sorgo, szczególnie tolerująca sól Della i wrażliwa na sól Razinieh, wykazują znaczne różnice w akumulacji cukru. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie specjalistycznym Raporty naukowe, pokazują, że Della ma znacznie wyższą produkcję cukru niż Razinieh w warunkach zasolonych.

Badania nad tolerancją soli

Badania te są szczególnie istotne, biorąc pod uwagę rosnące wyzwania stojące przed rolnictwem ze względu na zmiany klimatyczne, ciepło i rosnące zasolenie gleby. Wzrost liczby ludności na świecie powoduje konieczność zwiększenia produktywności upraw, zwłaszcza zbóż. Grupa robocza odkryła również, że bogate w cukier odmiany sorgo, znane jako sorgo cukrowe, skutecznie przeprowadzają fotosyntezę i mogą wytwarzać duże ilości biomasy.

W doświadczeniach oceniających tolerancję soli u Delli i Razinieha stwierdzono, że Della wykazała nie tylko większy wzrost zawartości cukru, ale także bardziej efektywną dystrybucję cukru w ​​tkankach zlewu. W warunkach stresu siewnego Della wykazywała lepszą retencję potasu i efektywniejsze wydalanie sodu, natomiast Razinieh w warunkach stresowych akumulowała więcej sodu w ziarnach.Podkreśla to nie tylko różnice genetyczne między odmianami, ale także potencjalną hodowlę zorientowaną na zastosowanie za pomocą SWEET13, która może być dodatkowo wspierana przez reakcję łańcuchową polimerazy (PCR).

Przyszłe zastosowania i badania

Prace dr Adnana Kanbara i jego zespołu, którzy opracowali nową odmianę sorgo cukrowego nadającą się do produkcji biogazu, biopaliw i nowych polimerów, ilustrują praktyczne zastosowania tych badań. Zmiany te są obiecujące, zwłaszcza dla regionów takich jak Delta Nilu, Bangladesz czy południowe Włochy, które coraz częściej cierpią z powodu zasolenia gleby.

Zespół badawczy planuje dalsze poszerzanie wiedzy na temat ekspresji genów i podstawowych mechanizmów transportu cukru w ​​celu optymalizacji procesu hodowli. Szczególnie aktywną wersję SWEET13 zidentyfikowano w syryjskiej odmianie sorgo Razinieh, co sugeruje, że zasoby genetyczne w regionie oferują duży potencjał dla przyszłych programów hodowlanych.

Podsumowując, ustalenia z tych badań mogą nie tylko pomóc w poprawie bezpieczeństwa żywnościowego na obszarach dotkniętych zasoleniem gleby, ale także pogłębić wiedzę na temat reakcji roślin na stresy abiotyczne. Interdyscyplinarna współpraca między różnymi instytucjami, w tym Uniwersytetem Marcina Lutra w Halle-Wittenberg i międzynarodowymi partnerami z Egiptu, Syrii i USA, ilustruje globalne znaczenie tych badań.