Γονιδιακή παρέμβαση στο ρύζι ίσως σιτίσει δισεκατομμύρια ανθρώπους

Η άνοδος της παγκόσμιας θερμοκρασίας απειλεί το ρύζι, μια βασική τροφή που θρέφει δισεκατομμύρια ανθρώπους σε όλον τον κόσμο. Ωστόσο, ερευνητές ενδέχεται να έχουν ανακαλύψει έναν τρόπο για να βελτιώσουν τις συγκομιδές και την ποιότητα των σιτηρών – απομακρύνοντας ένα γονίδιο ευαίσθητο στη θερμοκρασία, που βρίσκεται σε ορισμένες κοινές ποικιλίες ρυζιού.

Η Washington Post αναφέρει ότι μια επιστημονική ομάδα στην Κίνα ανακοίνωσε πρόσφατα ότι εντόπισε ένα γονίδιο που, όταν υπερθερμανθεί, φαίνεται να έχει αρνητικό αντίκτυπο στις καλλιέργειες, μειώνοντας την απόδοση, παράγοντας κόκκους με όψη κιμωλίας και γεύση ζύμης. Αλλά όταν αυτό το γονίδιο απενεργοποιείται –μέσω γονιδιακής επεξεργασίας ή μέσω αναπαραγωγής που εκμεταλλεύεται μια υπάρχουσα στη φύση παραλλαγή του η οποία δεν αντιδρά σε υψηλότερες θερμοκρασίες– τα φυτά ρυζιού παράγουν περισσότερους και καλύτερους κόκκους, σύμφωνα  με μελέτη προς αξιολόγηση που δημοσιεύθηκε τον περασμένο μήνα στο επιστημονικό περιοδικό Cell. Το εύρημα αντιπροσωπεύει «μια σημαντική ανακάλυψη για την αναπαραγωγή ποικιλιών ρυζιού υψηλής απόδοσης, ανώτερης ποιότητας, ανθεκτικών στις αυξανόμενες θερμοκρασίες», έγραψε σε email του προς την Post ο Γίμπο Λι, επικεφαλής ερευνητής της μελέτης και γενετιστής φυτών στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Χουαζόνγκ της Κίνας. 

Εξωτερικοί εμπειρογνώμονες συμφωνούν ότι η τροποποίηση ενός μόνο γονιδίου που είναι υπεύθυνο για τον έλεγχο τόσο της απόδοσης όσο και της ποιότητας του ρυζιού διαθέτει προοπτική. Εξηγούν στην αμερικανική εφημερίδα ότι η ενέργεια δεν συνιστά ανταλλαγή γενετικού υλικού στα φυτά – απλώς διαχωρίζεται ή αντικαθίσταται το εν λόγω γονίδιο. Οι θερμότερες συνθήκες που προκαλεί η κλιματική αλλαγή, και ιδιαίτερα οι υψηλότερες νυχτερινές θερμοκρασίες, συνιστούν σημαντική πρόκληση για τους καλλιεργητές ρυζιού. Μια μελέτη διαπίστωσε ότι οι αποδόσεις του προϊόντος μειώθηκαν κατά 10% για κάθε βαθμό Κελσίου αύξησης της μέσης νυχτερινής θερμοκρασίας του αέρα μεταξύ 1979 και 2003. Και ενώ οι βελτιωτές έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην αύξηση της απόδοσης φυτών που έχουν υποστεί θερμική καταπόνηση, συχνά αυτό το όφελος αποβαίνει εις βάρος της ποιότητας. Ο Λι και η ομάδα του στην Κίνα ξεκίνησαν να αναζητούν φυτά ρυζιού που θα μπορούσαν να ευδοκιμήσουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Φύτεψαν περισσότερες από 530 ποικιλίες σε τέσσερις τοποθεσίες με αυξημένες θερμοκρασίες. Ακολούθως εξέτασαν την εμφάνιση των συγκομισμένων κόκκων, ξεχωρίζοντας πόσοι ήταν ασβεστώδεις (κακοί) και πόσοι ημιδιαφανείς (καλοί). Εντόπισαν δύο ποικιλίες που αναπτύχθηκαν ιδανικά και, παρακολουθώντας γενετικούς δείκτες, κατάφεραν να εντοπίσουν το γονίδιο που φαινόταν να ελέγχει την απόκριση των φυτών στη θερμότητα. Μέσω της γονιδιακής επεξεργασίας έδειξαν ότι η τροποποίηση της έκφρασης του γονιδίου ίσως παράγει καλλιέργειες πιο ανθεκτικές στις υψηλές θερμοκρασίες. Το τροποποιημένο ρύζι διατήρησε την απόδοσή του σε θερμότερες συνθήκες, ενώ οι μη τροποποιημένες καλλιέργειες παρήγαγαν 58% λιγότερους κόκκους, σύμφωνα με τη μελέτη. Παραλλήλως ανακάλυψαν έναν φυσικό διακόπτη τύπου «on-off» για παραλλαγές του γονιδίου που δεν ενεργοποιούνταν από θερμότερες συνθήκες. Χρησιμοποιώντας παραδοσιακές τεχνικές αναπαραγωγής για την ενσωμάτωση αυτών των παραλλαγών, κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα στέλεχος πιο ανθεκτικό στη θερμότητα, με λιγότερους ασβεστώδεις κόκκους και υψηλότερες αποδόσεις.

Ο Λι εξηγεί στην Post ότι η έρευνα πεδίου της ομάδας του, η οποία αποφεύγει τη σταθερή θερμοκρασία και υγρασία του θερμοκηπίου, «αντανακλά τα πραγματικά περιβάλλοντα, καθιστώντας τα εντοπισμένα γονίδια ανθεκτικότητας ακόμα πιο αυθεντικά και άμεσα εφαρμόσιμα σε προγράμματα αναπαραγωγής». Πρότεινε τα ευρήματα της έρευνάς του να εφαρμοστούν σε είδη ρυζιού Indica και Japonica – δύο βασικές ποικιλίες που καλλιεργούνται σε όλον τον κόσμο. Ισχυρίζεται, δε, ότι τα ευρήματά του ίσως είναι χρήσιμα για την αναπαραγωγή και άλλων βασικών καλλιεργειών, όπως το σιτάρι. Στόχος του είναι να ανατρέψει το παραδοσιακό ισοζύγιο απόδοσης-ποιότητας, αναπτύσσοντας καινοτόμες στρατηγικές βελτίωσης για καλλιέργειες υψηλής απόδοσης και ανώτερης ποιότητας. Αν και η ανακάλυψη του γονιδίου είναι πολλά υποσχόμενη, απαιτεί περισσότερη μελέτη, τονίζουν οι ερευνητές, επισημαίνοντας ότι θα χρειαστεί χρόνος παρακολούθησης της νέας ποικιλίας, ώστε να τεκμηριωθεί η βιωσιμότητά του. 

Πηγή: pagenews.gr