Nová nedávno publikovaná zjištění výzkumu ukazují, jak genetická manipulace rostlinných hormonů může pomáhat rostlinám lépe si poradit se stresem ze sucha a za těchto podmínek udržet nebo zlepšit výnosy.

Rostliny reagují na sucho prostřednictvím složitých fyziologických mechanismů, které se mění podle druhu, genotypu, vývojového stadia a intenzity a trvání sucha. Vědci vědí, že rostlinné hormony hrají klíčovou roli v pomoci rostlinám adaptovat se na měnící se podmínky prostředí, jako například sucho. Složité interakce mezi různými hormony hrají klíčovou roli v pomáhání rostlinám reagovat na abiotický stres ze sucha, horka, atd.

Sucho vyvolává předčasné stárnutí u rostlin a podporuje ztrátu listů (normální reakce rostlin na deficit vody), čímž rostliny omezují množství listů a snižují ztrátu vody evapotranspirací, říká Eduardo Blumwald, profesor biologických věd v oddělení |Department of Plant Sciences na universitě v Kalifornii v Davis, který vede výzkumný tým.

Toto zase vede k snížení velikosti kanopy, ztrátám na fotosyntéze a sníženým výnosům. Jakmile byl tento proces pochopen, výzkumníci začali vyslovovat hypotézu, že by mohlo být možné zvýšit toleranci k suchu u rostlin odsunutím stárnutí listů vyvolaného suchem. „Naše hypotéza je taková, že jestliže rostlina může pozdržet stárnutí vyvolané stresem, může využít materiály ve starých listech (nazýváme je zdrojem), aby vyživila nové listy a semena (nazýváme je spotřebič)“, říká Blumwald. Takže vytvoření zlepšeného vztahu zdroj/spotřebič během stresu se umožňuje rostlině při stresu lépe růst, nasadit semena a tím zlepšit výnosy za podmínek stresu.

Aby se tato hypotéza prokázala, Blumwaldův tým vytvořil transgenní rostliny, které by vyjádřily specifický gen IPT (isopenthenyl transferáza), který se účastní mechanismu reakce na stres.

Výsledky testů ukázaly, že tolerance k suchu u transgenních rostlin byla zvýšena. Ukázaly silný růst po dlouhém období sucha, které zlikvidovalo kontrolní rostliny. Transgenní rostliny udržely vysoký obsah vody a fotosyntetickou aktivitu během sucha a vykazovaly minimální ztráty výnosů, když byly zavlažovány jen 30 % množství vody využívané za kontrolních podmínek. Měly také vyšší obsah škrobu a živin.

Blumwaldův tým demonstroval zlepšené výnosy ve skleníku u mnoha odrůd včetně tabáku, rýže a podzemnice olejné a také na poli u kultur podzemnice a bavlníku. Tým v současnosti testuje na poli další plodiny včetně pšenice, kanoly a rýže.

Seed World, vol. 150, 2012, September, s. 18

http://www.nzpk.cz/objednavka-reprograficke-sluzby/