.png)
Chcemy wykorzystać niektóre rośliny zbożowe do opracowania działań mogących poprawić odporność, a w szczególności tolerancję na suszę, kukurydzy i teffu (miłki abisyńskiej). Jest to istotne, ponieważ wśród negatywnych skutków zmian klimatu spodziewamy się znacznego wzrostu suszy, co z kolei będzie oznaczać spadek plonów.
Są to kukurydza, teff i Eragrostis nindensis , która w przeciwieństwie do dwóch pierwszych jest dziką, nieuprawianą rośliną. Kukurydza została wybrana, ponieważ jest najczęściej uprawianą na świecie rośliną zbożową, ale stres powodowany suszą odbija się na niej tak bardzo, że susza jest główną przyczyną globalnego spadku plonów kukurydzy. Drugim gatunkiem jest teff, zboże uprawiane prawie wyłącznie na Półwyspie Somalijskim, na którym jest podstawowym pożywieniem. W praktyce bezglutenowy i bogaty w białko teff, uznawany za superżywność, zyskuje na popularności również poza Etiopią. Znosi suszę lepiej niż kukurydza, ale nadal wymaga nawadniania. Trzecim gatunkiem jest roślina o nazwie Eragrostis nindensis (rodzina wiechlinowatych), znana również jako love grass, która jest genetycznie bardzo podobna do teffu. Rośnie dziko na południu kontynentu afrykańskiego, np. w RPA i Namibii, i należy do grupy botanicznej zmartwychwstanek (resurrection plant), roślin, które potrzebują tylko kilku kropel wody, aby „zmartwychwstać”, nawet jeśli wydają się obumarłe. Innymi słowy, gatunek Eragrostis nindensis jest rośliną niezwykle odporną na suszę, a nawet skrajne odwodnienie, co oznacza, że może przetrwać lub „zmartwychwstać” nawet po utracie 95% wody.
Ponieważ porównując je, możemy zrozumieć, co sprawia, że teff i Eragrostis nindensis są bardziej odporne na suszę i nie tylko. Zastanawiamy się, czy przeniesienie cech genetycznych tych roślin na kukurydzę sprawi, że stanie się odporniejsza na suszę. Rośliny te, określane też jako uprawy „sieroce”, są odporniejsze na szereg czynników stresowych, chociaż nieuchronnie wiąże się to z bardzo niskim poziomem produktywności. Dlatego przeniesienie niektórych ich cech na kukurydzę mogłoby zmniejszyć jej produktywność. Projekt ma na celu przetestowanie hipotezy Roberta VanBurena, profesora z Michigan State University, który też uczestniczy w projekcie. Według jego badań niska produktywność „sierocych” upraw wynika również z aspektów historycznych i kulturowych, które nie sprzyjały poprawie produktywności. Gdyby tak było, przeniesienie niektórych ich cech na kukurydzę niekoniecznie zmniejszyłoby znacząco produktywność.
Chcemy przenieść kombinacje genetyczne i sprawdzić, czy możemy osiągnąć wyższą odporność na suszę bez zbytniego obniżania plonów kukurydzy. Roślina odporniejsza, ale o bardzo niskiej produktywności, nie byłaby przydatna. Co więcej, jeśli chodzi o podejście genetyczne, nie chcemy skupiać się tylko na genach zaangażowanych w reakcje rośliny na suszę, ale raczej zidentyfikować funkcję - wciąż bardzo mało zbadaną - niekodujących sekwencji regulatorowych wpływających na plony roślin w warunkach suszy. Chcemy zastosować metodę prowadzącą do zbadania w szczególności tych regionów genomu, które cechują się zmiennością genetyczną związaną ze zmiennością fenotypu. Są to regiony regulujące ekspresję genów, a nie same geny. Po zakończeniu projektu uzyskane informacje posłużą do lepszego wykorzystania naturalnej zmienności genetycznej w projektowaniu celowych i skutecznych programów selekcji ukierunkowanych na genotypy odporne na suszę.
Projekt przewiduje opracowanie dwóch nowych rodzajów biostymulatorów: pierwszym z nich jest seaweed extract pozyskany z alg rosnących w Oceanie Atlantyckim. Biostymulatory tego typu są już stosowane w wielu uprawach, również w celu polepszenia odporności na suszę, ale nie zostały jeszcze dobrze przetestowane na roślinach zbożowych. Natomiast drugi biostymulant opiera się na mikrobiomie obecnym w korzeniach, ryzosferze i endosferze; te mikroorganizmy wchodzą w symbiozę z rośliną, czerpią z tego korzyści, a w zamian wzmacniają ją, zwiększając jej odporność na szereg czynników stresowych. Chcemy pobrać próbki gleby przyczepione do korzeni roślin na glebach uprawnych i nieuprawnych, zwłaszcza na obszarach, na których rośnie Eragrostis nindensis,, i zbadać je, ponieważ mikrobiom tych roślin może odgrywać ważną rolę w odporności na suszę. W skrócie pomysł polega na stworzeniu mieszanki wodorostów - seaweed extract - i mieszanki mikroorganizmów, którymi można by posmarować nasiona przed siewem lub spryskać liście rośliny tuż przed wystąpieniem czynnika stresowego.
Ale to nie wszystko. Ponieważ do dziś mechanizmy działania biostymulantów nie są do końca jasne. Dlatego jednym z najbardziej innowacyjnych celów tego projektu jest zbadanie tak zwanego mode of action tych biostymulantów. Gdy mode of action stanie się jasny, będzie można znaleźć rozwiązanie bardziej tailor made. Podobnie jest z lekami: jeśli działanie leku nie jest dobrze znane, jest mało prawdopodobne, że zostanie przepisany nawet jeśli mógłby być w niektórych przypadkach szczególnie przydatny.
Tak, zdecydowanie. Z drugiej strony, projekt obejmuje badanie Life-Cycle Assesment , które ma ocenić wpływ tych nowych biostymulatorów, ponieważ nie ma pewności, że tylko dlatego, że coś jest naturalne, to nie będzie powodować również szkód.
Zgadza się, obecnie projekty europejskie wymagają również pomiaru TRL (Technology Readiness Level), czyli poziomu gotowości technologicznej. Naszym zamiarem jest, aby pod koniec projektu, tj. w kwietniu 2027 r., produkty były już przetestowane w środowisku naturalnym.
.svg)
