Teknologi untuk memastikan ketahanan tanaman pertanian terpenting terhadap kekurangan air sedang dikembangkan bersama oleh para ilmuwan dari Rusia dan Belarusia, layanan pers Universitas Negeri Tomsk (TSU) melaporkan pada 17 November.
Pertumbuhan populasi di dunia dan perubahan iklim global secara tajam mengangkat isu ketahanan pangan manusia. Data dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menunjukkan kecenderungan penggurunan dan kekeringan di banyak bagian dunia.
Associate Professor dari Departemen Fisiologi Tumbuhan, Bioteknologi dan Bioinformatika dari Institut Biologi TSU Marina Efimova mengatakan:
“Masalah yang kami selesaikan dengan rekan-rekan dari Institut Kimia Bioorganik dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Belarusia dan Institut Fisiologi Tumbuhan. KA Timiryazev RAS, bersifat fundamental dan sekaligus diterapkan.
Para ilmuwan bermaksud menggunakan senyawa alami — fitohormon steroid dan turunannya — sebagai alat untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan ketahanan salinitas tanah.
“Tetapi untuk menggunakan alat ini dengan sengaja, perlu menguraikan prinsip-prinsip fungsional yang ditetapkan oleh alam, dan kemudian menyalinnya dalam bentuk nanobioteknologi,” jelas Marina Efimova.
Para ilmuwan tertarik pada brassinosteroids - fitohormon yang bertanggung jawab atas fungsi normal sistem kekebalan tanaman, terutama dalam kondisi buruk, seperti cuaca dingin, kelebihan dan kekurangan kelembapan, penyakit, paparan pestisida, dan tekanan lainnya.
Pada saat yang sama, untuk meningkatkan produktivitas dan ketahanan tanaman, diperlukan penggunaan brassinosteroid konsentrasi mikro dan nanomolar.
“Kandungan brassinosteroid pada tanaman sangat rendah, sehingga hampir tidak mungkin diisolasi, sehingga zat tersebut harus diperoleh secara kimia dari bahan tanaman yang tersedia,” kata Marina Efimova.
Para ilmuwan dari Institut Kimia Bioorganik dari National Academy of Sciences of Belarus adalah pemimpin dunia dalam bidang sintesis brassinosteroid. Oleh karena itu, dalam proyek bersama, mereka akan mensintesis turunan fitohormon jenis ini dengan gugus fungsi tambahan yang menyediakan pengikatan protein.
Untuk pengelompokan seperti itu, para peneliti akan menambahkan molekul-molekul yang diperlukan yang akan memberi tanaman sifat-sifat baru. Efek fitohormon semacam itu pada barley, rapeseed, kentang, Arabidopsis, yang kurang tahan terhadap kekeringan dan salinitas, akan dipelajari oleh ahli biologi TSU.
Kerja sama para ilmuwan pada akhirnya akan mengarah pada penciptaan metode untuk mengelola kelangsungan hidup dan produktivitas tanaman menggunakan bioregulator. Brassinosteroid seharusnya digunakan dalam perawatan benih dan perawatan akar tanaman.
Saat ini, TSU secara aktif bekerja untuk mengembangkan pendekatan baru untuk mengontrol sifat tanaman populer menggunakan teknologi pengeditan genomik modern.
Penelitian yang ditujukan untuk menanam tanaman yang sangat produktif dan ramah lingkungan dilakukan dalam kerangka proyek strategis "Biologi Rekayasa". Hasil mereka akan berkontribusi untuk memastikan ketahanan pangan Rusia.