Regnfri himmel. Svindlende vannforsyning. Tørkede planter. Tørke og vannmangel truer økonomier, matforsyninger og til og med liv. Og med tørke uten enestående i løpet av de siste 1200 år på gang og sannsynligvis flere som kommer, har forskere lenge presset på å hjelpe bønder ved å gjøre avlingene sine mer tørke tolerante.
I en ny studie, publisert i Nature, pionerer botanikere for en ny strategi for omprogrammering av planter for å gjøre det bedre under tørke. Det begynte med plantenes naturlige teknikk for å takle tørke: de produserer et hormon kalt abscisic acid (ABA) når de ikke har nok vann. ABA lukker en plantes stomata (celler som slipper karbondioksid inn og ut), og forhindrer vanntap. I 2009 identifiserte Sean Cutler og teamet hans ved University of California, Riverside, proteinene som var ansvarlige for disse svarene, slik Nature News forklarer.
Men som Cutler sa til Los Angeles Times, ganske enkelt å sprøyte planter med ABA for å forhindre vanntap er for dyrt, og forbindelsen er så skjør at den er "ikke praktisk å bruke for jordbruk." Så han og teamet hans slo på en annen løsning - genetisk modifiserende planter for å reagere på et soppmiddel som kalles mandipropamid. Ved å finjustere plantens proteinereseptorer, var Cutlers team i stand til effektivt å omprogrammere planten til å reagere på mandipropamid, en menneskelig kontrollert stimulans, på samme måte som den ville gjort til sin egen naturlig produserte ABA. De hadde laget kort sagt en slags av / på-bryter for et plantes tørke toleranse.
Det er imidlertid en ulempe, men Cutler sa til LAT:
[W] når du lukker stomaten, hindrer det at planter mister vann, og holder dem også i å vokse.
"Responsen vi får er som å trykke på en pauseknapp, " sa han. "Ulempen er at du også pauser veksten."
Selv om Cutler og teamet hans er optimistiske om potensialet i tørkeomkoblingen, er andre ikke så sikre. Botaniker John Passioura forteller til Nature at han er bekymret for teknikkens innvirkning på plantetemperaturer. Han lurer på om teknikken vil være mer fordelaktig enn teknologier som i stedet modulerer en plantes nitrogenbruk.
Det nye funnet er det siste innen en avling av innovasjoner som kan endre måten planter reagerer på tørke på. Fra sopp til “termostat” gener til bakteriell grunning er forskere fulle av ideer om hvordan få planter til å tåle lavere vannstand. Som med all GMO-forskning, er ikke alle så sikre på at dette er en god idé. Og det er bevis på at planter avlet på konvensjonell måte for å motstå tørke er like gode på jobben - om ikke bedre - enn genetisk konstruerte. Men med en forverring av tørke truende i fremtiden, er det vanskelig å avfeie noen ny ide for å skape en virkelig tørketolerant plante.
