Chcemy wykorzystać niektóre zboża do opracowania strategii, które mogą poprawić odporność, a w szczególności tolerancję na suszę, kukurydzy i teff. Jest to ważne, ponieważ wśród negatywnych skutków zmian klimatu spodziewamy się znacznego wzrostu suszy, co z kolei będzie oznaczać spadek plonów.
Są to kukurydza, teff iEragrostis nindensis , który w przeciwieństwie do dwóch pierwszych jest dziką, nieuprawianą rośliną. Kukurydza została wybrana, ponieważ jest najczęściej uprawianym zbożem na świecie, ale jest podatna na suszę, tak bardzo, że susza jest główną przyczyną globalnego spadku plonów kukurydzy. base Drugim gatunkiem jest teff, zboże uprawiane prawie wyłącznie w Rogu Afryki, gdzie jest podstawą . W rzeczywistości zyskuje popularność również poza Etiopią, ponieważ jest uważany za superżywność, ponieważ jest bardzo bogaty w błonnik i nie zawiera glutenu. Ma większą tolerancję na suszę niż kukurydza, ale nadal wymaga nawadniania. Wreszcie, trzecim gatunkiem jestEragrostis nindensis, znana również jako trawa miłości, która jest genetycznie bardzo podobna do teffu. Rośnie dziko na południu kontynentu afrykańskiego, np. w RPA i Namibii, i jest tak zwaną rośliną zmartwychwstania, tj. jedną z tych roślin, które potrzebują tylko kilku kropel wody, aby "zmartwychwstać", nawet jeśli wyglądają na martwe. Innymi słowy,Eragrostis nindensis jest rośliną niezwykle odporną na suszę, a nawet na wysychanie, co oznacza, że udaje jej się przetrwać lub "zmartwychwstać" nawet po utracie 95% wody.
Porównując je, możemy zrozumieć, co sprawia, że teff iEragrostis nindensis są bardziej odporne na suszę. Zastanawiamy się, czy przenosząc cechy genetyczne tych roślin do kukurydzy, można uczynić ją bardziej odporną na suszę. Rośliny te, które są tak zwanymi zbożami sierocymi, są bardziej odporne na szereg stresów, ale nieuchronnie wiązałoby się to z bardzo niskimi poziomami produktywności. Dlatego przeniesienie niektórych ich cech na kukurydzę mogłoby zmniejszyć jej produktywność. W ramach tego projektu chcemy przetestować hipotezę Roberta VanBurena, profesora z Michigan State University, który również jest zaangażowany w projekt. Według jego badań, niska produktywność osieroconych zbóż wynika również z aspektów historycznych i kulturowych, które nie sprzyjały pracom nad poprawą produktywności. Gdyby tak było, przeniesienie niektórych ich cech do kukurydzy niekoniecznie znacząco zmniejszyłoby produktywność.
Chcemy przenieść kombinacje genetyczne i sprawdzić, czy możemy osiągnąć większą tolerancję na suszę bez zbytniego obniżania plonów kukurydzy. Ponieważ bardziej odporna roślina, ale z bardzo niskim plonem, nie byłaby przydatna. Jeśli chodzi o podejście genetyczne, chcemy nie tylko skupić się na genach zaangażowanych w reakcje na suszę, ale raczej zidentyfikować funkcję - jak dotąd bardzo mało zbadaną - niekodujących sekwencji regulatorowych, które determinują plon roślin w warunkach suszy. Chcemy zastosować metodę badania w szczególności tych regionów, które odpowiadają za większość zmienności genetycznej związanej ze zmiennością fenotypu. Są to regiony regulujące ekspresję genów, a nie same geny. Uzyskane informacje zostaną wykorzystane, po zakończeniu projektu, w celu poprawy wykorzystania naturalnej zmienności genetycznej w projektowaniu ukierunkowanych i skutecznych programów selekcji ukierunkowanych na genotypy odporne na suszę.
Projekt obejmuje opracowanie dwóch nowych rodzajów biostymulatorów: pierwszym z nich jest ekstrakt z wodorostów produkowany z alg rosnących w Oceanie Atlantyckim. Biostymulanty tego typu były już stosowane w wielu uprawach, w tym w celu zapewnienia tolerancji na suszę, ale nie zostały jeszcze dobrze przetestowane na zbożach. Drugi z nich opiera się na mikrobiomie obecnym w korzeniach, ryzosferze i endosferze; mikroorganizmy te wchodzą w symbiozę z rośliną, otrzymują od niej korzyści, a w zamian wzmacniają ją, nadając jej większą tolerancję na szereg stresów. Chcemy pobrać próbki gleby przyczepionej do korzeni roślin na glebach uprawnych i nieuprawnych, zwłaszcza na obszarach, na których rośnie Eragrostis nindensis, i zbadać je, ponieważ rośliny te mogą mieć mikrobiom, który odgrywa ważną rolę w zwiększaniu tolerancji na suszę. W skrócie, pomysł polega na stworzeniu mieszanki wodorostów, ekstraktu z wodorostów i mieszanki mikroorganizmów, którą można posmarować nasiona przed siewem lub spryskać liście tuż przed wystąpieniem stresu.
Ale to nie wszystko. Nawet dziś mechanizmy działania biostymulatorów nie są do końca jasne. Dlatego jednym z najbardziej innowacyjnych celów tego projektu jest zbadanie tak zwanego sposobu działania tych biostymulantów. Gdy sposób działania będzie jasny, będzie można zrobić coś bardziej dostosowanego do potrzeb. Podobnie jest z lekami: jeśli nie wiesz, jak działa dany lek, trudno jest przepisać go w przypadkach, w których może on mieć szczególne zastosowanie.
Dokładnie. Z drugiej strony, projekt obejmuje badanie oceny cyklu życia w celu oceny wpływu tych nowych biostymulatorów, ponieważ nie ma pewności, że coś, tylko dlatego, że jest naturalne, nie może również powodować szkód.
Zgadza się, obecnie projekty europejskie wymagają również pomiaru TRL, czyli poziomu gotowości technologicznej. Chodzi o to, aby pod koniec projektu, tj. w kwietniu 2027 r., produkty były już przetestowane w środowisku.