הטכנולוגיה להבטיח את העמידות של הגידולים החקלאיים החשובים ביותר למחסור במים מפותחת במשותף על ידי מדענים מרוסיה ובלארוס, כך מדווח שירות העיתונות של אוניברסיטת טומסק סטייט (TSU) ב-17 בנובמבר.
גידול האוכלוסין בעולם ושינויי האקלים העולמיים מעלים בחדות את סוגיית ביטחון המזון האנושי. נתונים מהפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) מצביעים על מגמה של מדבר ובצורת במקומות רבים בעולם.
פרופסור חבר במחלקה לפיזיולוגיה של צמחים, ביוטכנולוגיה וביואינפורמטיקה של המכון הביולוגי של TSU מרינה אפימובה אמרה:
"הבעיה שאנו פותרים עם עמיתים מהמכון לכימיה ביו-אורגנית של האקדמיה הלאומית למדעים של בלארוס והמכון לפיזיולוגיה של הצמחים על שמו. KA Timiryazev RAS, הוא בסיסי ומיושם בו זמנית.
מדענים מתכוונים להשתמש בתרכובות טבעיות - פיטו-הורמונים סטרואידים ונגזרותיהם - ככלים להגברת העמידות לבצורת צמחים ועמידות למליחות הקרקע.
"אבל כדי להשתמש בכלי זה באופן מכוון, יש צורך לפענח את העקרונות הפונקציונליים שנקבעו על ידי הטבע, ולאחר מכן להעתיק אותם בצורה של ננו-ביוטכנולוגיה", הסבירה מרינה אפימובה.
מדענים התעניינו בבראסינוסטרואידים - פיטו-הורמונים האחראים לתפקוד תקין של המערכת החיסונית של צמחים, במיוחד בתנאים שליליים, כמו מזג אוויר קר, עודף ומחסור בלחות, מחלות, חשיפה לחומרי הדברה ולחצים אחרים.
יחד עם זאת, כדי להגביר את התפוקה וההתנגדות של צמחים, נדרש להשתמש בריכוזים מיקרו-ננומולריים של ברסינוסטרואידים.
"תכולת הברסינוסטרואידים בצמחים נמוכה ביותר, מה שהופך את זה כמעט בלתי אפשרי לבודד אותם, ולכן יש להשיג חומרים אלו בצורה כימית מחומרים צמחיים זמינים", אמרה מרינה אפימובה.
מדענים מהמכון לכימיה ביו-אורגנית של האקדמיה הלאומית למדעים של בלארוס הם מובילים עולמיים בתחום סינתזת הברסינוסטרואידים. לכן, בפרויקט משותף הם יסנתזו נגזרות מסוג זה של פיטו-הורמונים עם קבוצה פונקציונלית נוספת המספקת קשירת חלבון.
לקבוצות כאלה, החוקרים יוסיפו את המולקולות הדרושות שיספקו לצמחים תכונות חדשות. ההשפעה של phytohormones כאלה על שעורה, לפתית, תפוחי אדמה, Arabidopsis, אשר עמידים בצורה גרועה לבצורת ומליחות, תיבדק על ידי ביולוגים TSU.
העבודה המשותפת של המדענים תוביל בסופו של דבר ליצירת שיטות לניהול הכדאיות והפרודוקטיביות של צמחים באמצעות ביו-רגולטורים. Brassinosteroids אמורים לשמש בטיפול זרעים מראש וטיפול בשורשים של צמחים.
נכון לעכשיו, TSU פועלת באופן פעיל לפיתוח גישות חדשות לשליטה במאפיינים של יבולים פופולריים באמצעות טכנולוגיות עריכה גנומיות מודרניות.
מחקר שמטרתו גידול יבולים יצרניים וידידותיים לסביבה מתבצע במסגרת הפרויקט האסטרטגי "ביולוגיה הנדסית". התוצאות שלהם יתרמו להבטחת הביטחון התזונתי של רוסיה.