Επιστήμονες «πείραξαν» φυτά για να χρειάζονται λιγότερο νερό

Διεθνής ομάδα επιστημόνων, με επικεφαλής μία Ελληνίδα της διασποράς, βρήκαν ένα πρωτοποριακό τρόπο τροποποίησης των φυτών, έτσι ώστε αυτά να μπορούν να αναπτύσσονται ταχύτερα και επιπλέον να χρειάζονται λιγότερο νερό.

Με δεδομένο ότι η παγκόσμια γεωργία εκτιμάται ότι απορροφά για τις αρδευτικές και άλλες ανάγκες της περίπου το 70% της παγκόσμιας κατανάλωσης νερού, τέτοιες καινοτομίες μπορούν στο μέλλον να βοηθήσουν σε αποτελεσματικότερες καλλιέργειες και σε εξοικονόμηση νερού.

Οι ερευνητές από τη Βρετανία, τη Γερμανία και την Κίνα, με επικεφαλής την ερευνήτρια δρα Μαρία Παπανάτσιου του Ινστιτούτου Μοριακής, Κυτταρικής και Συστημικής Βιολογίας του Πανεπιστημίου της Γλασκώβης, που πειραματίσθηκαν με το φυτό Αραβιδόψις (που ανήκει στην οικογένεια του φυτού της μουστάρδας) και έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Science", ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο, ώστε να επιταχύνουν το άνοιγμα και το κλείσιμο των στομάτων, δηλαδή των μικροσκοπικών πόρων των φύλλων, μέσω των οποίων εισέρχεται στα φυτά το διοξείδιο του άνθρακα του αέρα, ώστε να πραγματοποιηθεί η φωτοσύνθεση.

Τα φυτά χάνουν το μεγαλύτερο μέρος του νερού τους με τη μορφή υδρατμών από τα στόματα αυτά μέσω της διαδικασίας της διαπνοής. Χάρη στη νέα τεχνική, τα φυτά χάνουν πλέον λιγότερο νερό στην ατμόσφαιρα, χωρίς να μειώνεται η ποσότητα του διοξειδίου που απορροφούν από αυτήν για τις ενεργειακές ανάγκες τους. Προηγούμενες απόπειρες να «χειραγωγηθούν» οι πόροι των φύλλων και έτσι να εξοικονομηθεί νερό, είχαν ως «τίμημα» να μειοώνεται το εισερχόμενο διοξείδιο, άρα να επιβραδύνεται η φωτοσύνθεση και η ανάπτυξη του φυτού.

Με τη νέα τεχνική, γίνονται και το δύο, χωρίς το ένα (εξοικονόμηση νερού) να αποβαίνει σε βάρος του άλλου (παραγωγή βιομάζας και ανάπτυξη του φυτού). Τα τροποποιημένα φυτά, υπό κανονικές συνθήκες, αναπτύσοσνται πιο γρήγορα και παράλληλα χρειάζονται λιγότερο νερό, αφού έχουν μικρότερες απώλειες στο περιβάλλον.

Όπως δήλωσε η Παπανάτσιου, «τα φυτά πρέπει να πετύχουν τον καλύτερο δυνατό συμβιβασμό ανάμεσα στη φωτοσύνθεση και στην απώλεια νερού, ώστε να διασφαλίσουν την ανάπτυξη και απόδοσή τους. Υιοθετήσαμε μια προσέγγιση που χρησιμοποιείται πλέον στη νευροεπιστήμη και λέγεται οπτογενετική, ώστε να εφοδιάσουμε καλύτερα τα στόματα, που παίζουν ουσιώδη ρόλο στην εξισορρόπηση ανάμεσα στην πρόσληψη του διοξειδίου του άνθρακα και στην απώλεια του νερού. Χρησιμοποιήσαμε ένα γενετικό εργαλείο που δρα σαν 'διακόπτης', επιτρέποντασς στα στόματα να συγχρονιστούν καλύτερα με τις συνθήκες του φωτός και συνεπώς να βελτιώσουν την αποδοση του φυτού σε συνθήκες φωτισμού που συχνά υπάρχουν στη γεωργία».

Η Μαρία Παπανάτσιου πήρε το διδακτορικό της το 2014 από το Εργαστήριο Φυσιολογίας των Φυτών και Βιοφυσικής του Πανεπιστημίου της Γκασκώβης στη Σκωτία και από το 2016 είναι ερευνήτρια στο Ινστιτούτο Μοριακής, Κυτταρικής και Συστημικής Βιολογίας του ίδιου Πανεπιστημίου.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ