Sadeton taivas. Vesipitoisuuden heikkeneminen. Kuivatut kasvit. Puutteet ja vesipula uhkaavat talouksia, elintarvikkeita ja jopa ihmishenkiä. Ja kun kuivuus on ollut ennennäkemätöntä viimeisen 1200 vuoden aikana ja todennäköisesti lisää tulee, tiedemiehet ovat jo pitkään pyrkineet auttamaan maanviljelijöitä tekemällä viljelykasviensa kuivumalle suotuisampia.
Uudessa, luonnossa julkaistussa tutkimuksessa kasvitieteilijät esittelivät uutta strategiaa kasvien uudelleenohjelmoimiseksi, jotta ne toimisivat paremmin kuivuuden aikana. Se alkoi kasvien luonnollisella tekniikalla kuivuuden torjumiseksi: ne tuottavat absissiinihappoa (ABA) kutsuttavaa hormonia, kun heillä ei ole tarpeeksi vettä. ABA sulkee kasvien stomaatit (solut, jotka päästävät hiilidioksidia sisään ja ulos) estäen veden menetyksen. Vuonna 2009 Sean Cutler ja hänen tiiminsä Kalifornian yliopistossa, Riverside, tunnistivat vastauksista vastaavat proteiinit, kuten Nature News selittää.
Mutta kuten Cutler kertoi Los Angeles Timesille, yksinkertaisesti kasvien suihkuttaminen ABA: lla veden menetyksen estämiseksi on liian kallista ja seos on niin herkkä, että se ei ole käytännöllinen maataloudessa käytettäväksi. Joten hän ja hänen tiiminsä löysivät toisen ratkaisun - geneettisesti muuntavat kasvit reagoimaan fungisidiin nimeltä mandipropamid. Säätämällä kasvin proteiinireseptoreita, Cutlerin joukkue pystyi ohjelmoimaan kasvin tehokkaasti uudelleen reagoimaan mandipropamidiin, ihmisen kontrolloimaan ärsykkeeseen, samalla tavalla kuin se tekisi omalle luonnollisesti tuotetulle ABA: lle. He olivat luoneet lyhyesti sanottuna eräänlaisen päälle / pois-kytkimen kasvien kuivuustoleranssille.
Haittapuoli on kuitenkin, Cutler kertoi LAT: lle:
Vatsan sulkeminen [W] mile estää kasveja menemästä vettä ja estää niitä myös kasvamasta.
"Saamme vastaus on kuin lykkää taukopainiketta", hän sanoi. "Haittapuoli on, että keskeytät myös kasvun."
Vaikka Cutler ja hänen tiiminsä ovat optimistisia kuivuudenvaihteensa suhteen, muut eivät ole niin varmoja. Kasvitieteilijä John Passioura kertoo Luonnolle olevansa huolissaan tekniikan vaikutuksista kasvien lämpötiloihin. Hän pohtii, onko tekniikka edullisempaa kuin tekniikat, jotka moduloivat kasvien typen käyttöä sen sijaan.
Uusi löytö on viimeisin innovaatioissa, jotka voivat muuttaa tapaa, jolla kasvit reagoivat kuivuuteen. Sienestä “termostaatti” -geeneihin bakteerien alustamiseen, tutkijat ovat täynnä ideoita siitä, kuinka kasvit saadaan sietämään alhaisempia vesitasoja. Kuten kaikki muuntogeenisiä organismeja koskevat tutkimukset, kaikki eivät ole niin varmoja, että tämä on hyvä idea. Ja on todisteita siitä, että kasvit, jotka on kasvatettu tavanomaisin keinoin kuivuuden torjumiseksi, ovat aivan yhtä hyviä työssä - ellei parempia - kuin geeniteknisesti suunnitellut. Mutta kun tulevaisuudessa pahenee entisestään kuivuus, on vaikea hylätä mitään uusia ajatuksia todella kuivuutta sietävien kasvien luomiseksi.
