La tecnologia per garantire la resistenza delle più importanti colture agricole alla scarsità d'acqua è stata sviluppata congiuntamente da scienziati provenienti da Russia e Bielorussia, secondo quanto riportato il 17 novembre dal servizio stampa dell'Università statale di Tomsk (TSU).
La crescita della popolazione nel mondo e il cambiamento climatico globale sollevano nettamente la questione della sicurezza alimentare umana. I dati dell'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) indicano una tendenza alla desertificazione e alla siccità in molte parti del mondo.
Professore associato del Dipartimento di fisiologia vegetale, biotecnologia e bioinformatica dell'Istituto biologico della TSU Marina Efimova ha dichiarato:
“Il problema che stiamo risolvendo con i colleghi dell'Istituto di Chimica Bioorganica dell'Accademia Nazionale delle Scienze della Bielorussia e dell'Istituto di Fisiologia Vegetale da cui prende il nome. KA Timiryazev RAS, è fondamentale e applicato allo stesso tempo.
Gli scienziati intendono utilizzare composti naturali - fitormoni steroidei e loro derivati - come strumenti per aumentare la resistenza delle piante alla siccità e la resistenza alla salinità del suolo.
"Ma per utilizzare questo strumento in modo mirato, è necessario decifrare i principi funzionali stabiliti dalla natura e quindi copiarli sotto forma di nanobiotecnologia", ha spiegato Marina Efimova.
Gli scienziati erano interessati ai brassinosteroidi, fitormoni responsabili del normale funzionamento del sistema immunitario delle piante, specialmente in condizioni avverse, come il freddo, l'eccesso e la mancanza di umidità, malattie, esposizione a pesticidi e altri stress.
Allo stesso tempo, per aumentare la produttività e la resistenza delle piante, è necessario utilizzare concentrazioni micro e nanomolari di brassinosteroidi.
"Il contenuto di brassinosteroidi nelle piante è estremamente basso, il che rende quasi impossibile isolarli, quindi queste sostanze devono essere ottenute chimicamente dai materiali vegetali disponibili", ha affermato Marina Efimova.
Gli scienziati dell'Istituto di chimica bioorganica dell'Accademia nazionale delle scienze della Bielorussia sono leader mondiali nel campo della sintesi di brassinosteroidi. Pertanto, in un progetto congiunto, sintetizzeranno derivati di questo tipo di fitormoni con un gruppo funzionale aggiuntivo che fornisce il legame proteico.
A tali raggruppamenti, i ricercatori aggiungeranno le molecole necessarie che forniranno alle piante nuove proprietà. L'effetto di tali fitormoni su orzo, colza, patate, Arabidopsis, scarsamente resistenti alla siccità e alla salinità, sarà studiato dai biologi della TSU.
Il lavoro congiunto degli scienziati porterà infine alla creazione di metodi per gestire la vitalità e la produttività delle piante utilizzando bioregolatori. I brassinosteroidi dovrebbero essere usati nella presemina e nel trattamento delle radici delle piante.
Attualmente, TSU sta lavorando attivamente per sviluppare nuovi approcci per controllare le proprietà delle colture popolari utilizzando le moderne tecnologie di editing genomico.
La ricerca finalizzata alla coltivazione di colture altamente produttive e rispettose dell'ambiente viene svolta nell'ambito del progetto strategico "Engineering Biology". I loro risultati contribuiranno a garantire la sicurezza alimentare della Russia.