Sladki sirek: rešitev za prehransko varnost v podnebnih spremembah?

Sladki sirek: rešitev za prehransko varnost v podnebnih spremembah?

Raziskovalci na Tehnološkem inštitutu Karlsruhe (KIT) so naredili prelomen napredek na področju sirka, pridelka, ki je znan po svoji robustnosti in prilagodljivosti težkim rastnim razmeram. Ta razvoj bi lahko odločilno prispeval h krepitvi svetovne prehranske varnosti. Sirek, starodavni pridelek iz Sudana, je še posebej zanimiv za prihodnje kmetijstvo zaradi svoje sposobnosti, da proizvede več sladkorja v slanih tleh. Ekipa, ki jo vodi profesor Peter Nick, je več let preučevala različne vidike te rastline in je zdaj identificirala gensko stikalo SWEET13, ki je ključnega pomena za transport sladkorja v zrna.

Preučevanje proizvodnje sladkorja v študijah tolerance na sol je pokazalo, da nekatere sorte sirka, zlasti Della, ki je odporna na sol, in Razinieh, ki je občutljiv na sol, kažejo pomembne razlike v kopičenju sladkorja. Rezultati študije, objavljeni v strokovni reviji Znanstvena poročila, kažejo, da ima Della bistveno večjo proizvodnjo sladkorja kot Razinieh v slanih pogojih.

Študije o toleranci na sol

Ta raziskava je še posebej pomembna glede na vse večje izzive, s katerimi se sooča kmetijstvo zaradi podnebnih sprememb, vročine in vse večje slanosti tal. Zaradi povečanja svetovnega prebivalstva je treba povečati produktivnost poljščin, zlasti žit. Delovna skupina je tudi ugotovila, da so sorte sirka, bogate s sladkorjem, znane kot sladkorni sirek, učinkovite pri fotosintezi in lahko proizvedejo velike količine biomase.

V poskusih, ki so ocenjevali toleranco na sol Della in Razinieh, je bilo ugotovljeno, da je Della lahko pokazala ne le večje povečanje vsebnosti sladkorja, ampak tudi učinkovitejšo porazdelitev sladkorja v tkivih ponora. Pri setvenem stresu je Della pokazala boljše zadrževanje kalija in učinkovitejšo izločitev natrija, medtem ko je Razinieh v stresnih razmerah akumulirala več natrija v zrnju.To ne poudarja le genetskih razlik med sortami, ampak tudi potencialno žlahtnjenje, usmerjeno v uporabo s SWEET13, ki ga je mogoče dodatno podpreti z verižno reakcijo s polimerazo (PCR).

Prihodnje aplikacije in raziskave

Dela dr. Adnana Kanbarja in njegove ekipe, ki so razvili novo sorto sladkornega sirka, primerno za proizvodnjo bioplina, biogoriv in novih polimerov, ponazarjajo praktično uporabo te raziskave. Ta razvoj je obetaven, zlasti za regije, kot so delta Nila, Bangladeš ali južna Italija, ki vse bolj trpijo zaradi zasoljevanja tal.

Raziskovalna skupina namerava nadalje razširiti znanje o izražanju genov in osnovnih mehanizmih transporta sladkorja, da bi optimizirali proces vzreje. Posebno aktivna različica SWEET13 je bila ugotovljena v sirski sorti sirka Razinieh, kar kaže, da genski viri v regiji ponujajo velik potencial za prihodnje programe žlahtnjenja.

Če povzamemo, ugotovitve te raziskave ne bi mogle le pomagati izboljšati prehranske varnosti na območjih, ki jih prizadene slanost tal, ampak tudi poglobiti razumevanje, kako se rastline odzivajo na abiotske obremenitve. Interdisciplinarno sodelovanje med različnimi institucijami, vključno z Univerzo Martina Luthra Halle-Wittenberg in mednarodnimi partnerji iz Egipta, Sirije in ZDA, ponazarja globalni pomen te raziskave.