Zmiany klimatu pogarszają wpływ susz na wszystkie ekosystemy roślinne na całym świecie. Chociaż opracowano nowe narzędzia do wykrywania i oceny stresu suszy u roślin — technologie transkryptomiczne lub metabolomiczne itp. — nadal trudno je zastosować w naturalnych ekosystemach, zwłaszcza na obszarach oddalonych iw krajach rozwijających się.
Teraz badanie opublikowane w czasopiśmie Trendy w nauce roślin przedstawia zestaw technik, które umożliwiają naukowcom wykrywanie i monitorowanie stres związany z suszą w roślinach w sposób tani, łatwy i szybki. Autorami badania są eksperci Sergi Munné-Bosch i Sabina Villadangos z Wydziału Biologii i Instytutu Badań nad Bioróżnorodnością (IRBio) Uniwersytetu w Barcelonie.
Zwalczanie wpływu suszy na rośliny
Dostępne techniki wykrywania i monitorowania skutków susza stresu u roślin obejmuje zarówno bardzo proste i niedrogie środki (analiza wzrostu lub względnej zawartości wody), jak i bardziej złożone i kosztowne podejścia (technologie omiczne).
Profesor UB Sergi Munné-Bosch, profesor na Wydziale Biologii Ewolucyjnej, Ekologii i Nauk o Środowisku, wyjaśnia, że te innowacyjne technologie „zapewniły nowe możliwości wykrywania i monitorowania stresu związanego z suszą, ale ich koszt generuje nierówności na całym świecie”.
„Niestety, dziś cały świat odczuwa brak zasobów wodnych, zwłaszcza w kontekście obecnej zmiany klimatyczne my doświadczamy. I niestety kraje o mniejszych zasobach gospodarczych nie są wyjątkiem. Należy pamiętać, że większość najbiedniejszych krajów znajduje się w Afryce, gdzie znajdują się również największe suche i subpustynne regiony świata”.
Laboratoria z podstawowym wyposażeniem
Badanie jest odpowiedzią na potrzebę ustanowienia skutecznych i tanich protokołów w celu łatwego wykrywania i badania wpływu susz na rośliny. W szczególności autorzy przedstawiają zestaw bardzo przystępnych technik, które można zastosować za pomocą podstawowego sprzętu laboratoryjnego: wagi precyzyjnej, mikroskopu, wirówki, spektrofotometru, piekarnika, kamery i komputera.
Laboratoria te mogłyby analizować różne parametry na stopy wzrostu, zawartość wody w liściach, pigmenty i żywotność liści za pomocą testu tetrazoliowego, organicznego związku heterocyklicznego, który był tradycyjnie stosowany w badaniach fizjologii roślin.
„Dzięki tym wskaźnikom możemy uzyskać pełny obraz tego, które gatunki są najlepiej przystosowane do określonego klimatu lub jak dana uprawa reaguje na zmieniające się warunki w danym regionie w obecnym kontekście zmian klimatu”, mówi Munné-Bosch.
„Wszystkie te środki są łatwe do przeprowadzenia. Ponadto w bardzo krótkim czasie można zebrać wyspecjalizowany zespół, który szybko i sprawnie opracuje środki. I można je wdrożyć bardzo niskim kosztem, więc są to realne podejścia na całym świecie”, mówi naukowiec.
Test tetrazoliowy: uzyskanie klasycznego powrotu
W drugim badaniu opublikowanym w tym samym czasopiśmie zespół podkreśla zastosowanie testu tetrazoliowego jako przydatnej i łatwej do zastosowania metody oceny wpływu stresu suszy na rośliny. „Ten test nie tylko pozwala nam wykryć, czy komórka, tkanka lub narząd jest żywy, czy martwy, ale jest również doskonałym wskaźnikiem jego długowieczności; innymi słowy, jest to narzędzie naukowe, które pozwala nam przewidzieć, jak długo będzie żyła roślina. Może to być szczególnie przydatne w programach zarządzania i ochrony różnorodności biologicznej, zwłaszcza w obecnym kontekście zmian klimatu” – mówi badaczka.
Wpływ zmian klimatu stymuluje badania nad adaptacją roślin do nowych warunków środowiskowych. „To coś więcej niż bodziec, to konieczność. Ludzie muszą przystosować się do zmian klimatu i zawsze będą robić to lepiej, ramię w ramię z naturą, integrując się z nią. Aby to zrobić, niezbędna jest znajomość ekosystemów i wszystkich organizmów, które są ich częścią, w tym roślin” – mówi Munné-Bosch.
Projektowanie i wdrażanie wysokiej jakości narzędzi naukowych determinuje tworzenie planów zarządzania i ochronę różnorodności biologicznej na całym świecie. „Badanie to przyczynia się do lepszego zrozumienia reakcji roślin na suszę w kontekście zmian klimatu, a ponadto może być przydatne w programach zarządzania różnorodnością biologiczną” – zauważa Sabina Villadangos, badaczka z UB.
Badanie ułatwia również wdrożenie tych środków na całym świecie. „Należy pamiętać, że jeśli wszystkie kraje nie będą skoordynowane w obliczu przewidywalnych zmian, skutki zmian globalnych będą katastrofalne” – podsumowuje Sergi Munné-Bosch.