Ruisloze luchten. Afnemende watervoorraden. Uitgedroogde planten. Droogte en watertekorten bedreigen economieën, voedselvoorziening en zelfs levens. En met droogtes die de afgelopen 1.200 jaar nog niet eerder zijn opgetreden en waarschijnlijk meer zullen komen, hebben wetenschappers er al lang op aangedrongen om boeren te helpen door hun gewassen meer droogtetolerant te maken.
In een nieuwe studie, gepubliceerd in Nature, hebben botanici een nieuwe strategie ontwikkeld voor het herprogrammeren van planten om het beter te doen tijdens droogte. Het begon met de natuurlijke techniek van de plant om met droogte om te gaan: ze produceren een hormoon genaamd abscisinezuur (ABA) als ze niet genoeg water hebben. ABA sluit de huidmondjes van een plant (cellen die koolstofdioxide in en uit laten), waardoor waterverlies wordt voorkomen. In 2009 identificeerden Sean Cutler en zijn team aan de Universiteit van Californië, Riverside, de eiwitten die verantwoordelijk zijn voor die reacties, legt Nature News uit.
Maar, zoals Cutler de Los Angeles Times vertelde, is het eenvoudigweg bespuiten van planten met ABA om waterverlies te voorkomen, en de verbinding is zo kwetsbaar dat het "niet praktisch is voor gebruik in de landbouw." Dus hij en zijn team kwamen op een andere oplossing - planten genetisch modificeren om te reageren op een fungicide genaamd mandipropamid. Door de eiwitreceptoren van de plant aan te passen, kon het team van Cutler de plant effectief herprogrammeren om te reageren op mandipropamid, een door de mens gecontroleerde prikkel, op dezelfde manier als bij zijn eigen natuurlijk geproduceerde ABA. Ze hadden kortom een soort aan / uit-schakelaar gecreëerd voor de droogtetolerantie van een plant.
Er is echter een nadeel, Cutler vertelde de LAT:
[W] het sluiten van de huidmondjes voorkomt dat planten water verliezen, maar ook dat ze niet groeien.
"Het antwoord dat we krijgen is als het indrukken van een pauzeknop", zei hij. "Het nadeel is dat je ook de groei pauzeert."
Hoewel Cutler en zijn team optimistisch zijn over het potentieel van hun droogteschakelaar, zijn anderen niet zo zeker. Botanicus John Passioura vertelt de natuur dat hij zich zorgen maakt over de impact van de techniek op de planttemperatuur. Hij vraagt zich af of de techniek voordeliger zal zijn dan technologieën die in plaats daarvan het stikstofgebruik van een plant moduleren.
De nieuwe ontdekking is de nieuwste in een reeks innovaties die de manier waarop planten reageren op droogte zou kunnen veranderen. Van schimmel tot "thermostaat" -genen tot bacteriële priming, onderzoekers zitten vol ideeën over hoe planten lagere waterniveaus kunnen verdragen. Zoals bij elk GGO-onderzoek, is niet iedereen er zeker van dat dit een goed idee is. En er zijn aanwijzingen dat planten die met conventionele middelen worden gekweekt om droogte te weerstaan, net zo goed in staat zijn - of zelfs beter - dan genetisch gemanipuleerde planten. Maar met de verergering van droogte in de toekomst, is het moeilijk om elk nieuw idee voor het creëren van een echt droogtetolerante plant te verwerpen.
