Coraz częstsze susze i niedobór wody, pociągające za sobą ogromne straty w plonach, spędzają sen z powiek rolnikom z całego świata. Niestety nie jest to chwilowy problem. Przyszłość, z zapowiadanym postępem zmian klimatycznych, nie wygląda obiecująco. Światowe rolnictwo musi przystosować się do tych niekorzystnych warunków. Jednym z budzących nadzieję pomysłów jest hodowla roślin oszczędnie wykorzystujących wodę i odpornych na wysokie temperatury. W ostatnim dziesięcioleciu osiągnięto wielkie postępy w kierunku powstania takich odmian. Jednym z sukcesów jest niedawno opublikowane odkrycie u jęczmienia genu odporności na suszę.
Co dzieje się w roślinie podczas suszy?
Susza wyniszcza organizm rośliny nie tylko poprzez zmniejszenie ilości wody dostępnej dla jej korzeni. Wysokie temperatury powodują równocześnie intensywniejszą transpirację, a więc tracenie wody poprzez parowanie z liści. W efekcie tkanki rośliny tracą odpowiednie napięcie, a ich zdolność do przeprowadzania efektywnej fotosyntezy spada. Wzrost rośliny zostaje upośledzony, a rolnik zauważa wyraźnie obniżone plony i spadek ich jakości.
To jednak nie wszystkie szkodliwe efekty suszy. Brak wody i wysokie temperatury sprawiają, że w roślinie wytwarzają się duże ilości reaktywnych form tlenu (wolnych rodników), które uszkadzają wiele ważnych struktur w komórkach. Jednak nie wszystkie rośliny reagują identycznie.
Gdzie tkwi sekret odpornych roślin?
Od dawna zauważano, że część roślin w obrębie danego gatunku czy odmiany radzi sobie w suchym klimacie lepiej od innych. Wykorzystuje wyrafinowane mechanizmy adaptacyjne działające na poziomie molekularnym, komórkowym i zmieniającym całą fizjologię i rozwija się pomimo ekstremalnych warunków. Wypuszcza korzenie głębiej od innych roślin, uparcie zatrzymuje wodę i oszczędnie nią gospodaruje, efektywnie fotosyntetyzuje, nie obawiając się zbyt intensywnego słońca.
Naukowcy próbują przyjrzeć się tym procesom i znaleźć geny za nie odpowiedzialne. Mają nadzieję, że dzięki temu uda się stworzyć odmiany roślin odporne na suszę, które wraz ze zmieniającym się klimatem stają się coraz częstsze i coraz bardziej uciążliwe.
Pięć lat poszukiwań
W jednym z najnowszych badań naukowcom z Heriot-Watt University w Edynburgu po niemal pięciu latach badań udało się wyizolować z ponad 39 000 genów jęczmienia jeden konkretny gen – nazwany skrótem HvMYB1. W eksperymentach wykazali, że te rośliny, u których gen poddawany jest silniejszej ekspresji, są w stanie przetrwać długie okresy niedoboru wody i wysokich temperatur.
Odkryli, że gen ten w liściach i korzeniach rośliny regulowany jest przez warunki pogodowe wskazujące na suszę. Pomaga jej zatrzymywać wodę w organizmie i rozkładać powstające szkodliwe wolne rodniki.
Co warte podkreślenia, wpływ odnalezionego genu został przetestowany w warunkach symulujących suszę. Nierzadko bowiem zdarza się, że obiecujące odkrycie z laboratorium w warunkach polowych okazuje się nie mieć wielkiego znaczenia.
Naukowcy uważają, że w przyszłości będzie można stworzyć odmiany jęczmienia, u których gen odporności na suszę będzie podlegał silniejszej ekspresji. W efekcie pomimo niekorzystnego klimatu uzyskiwać będzie można opłacalne plony.
Grunt to korzenie
Badanie dotyczące jęczmienia nie jest pierwszym tego typu. W ostatnich latach naukowcy opublikowali wiele odkryć dotyczących odporności na suszę u takich gatunków jak ryż, kukurydza, jęczmień, pszenica durum, pszenica ozima, ciecierzyca, bawełna i słodka papryka.
Jedną z cech możliwą do wykorzystania w hodowli, występującą u odmian odpornych na niekorzystne warunki klimatyczne jest odpowiednia architektura korzeni. Przykładowo ryż może występować w formie płytko lub głęboko zakorzenionego.
Grupa badaczy z Chin w oparciu o serię analiz i eksperymentów stwierdziła, że kluczowym czynnikiem który wpływa na formę ukorzenienia jest synteza ATP, cząsteczka będąca nośnikiem energii u wszystkich żywych organizmów.
Spośród 18 odnalezionych genów mających znaczenie w rozwoju głębokiego ukorzenienia wszystkie biorą również udział w metabolizmie energetycznym rośliny. Naukowcy stwierdzili, że produkcja ATP w głęboko sięgających korzeniach jest znacznie szybsza niż w powierzchownych systemach.
Odkrycie to dostarcza cennych wskazówek do znalezienia genetycznych podstaw odpornego na suszę ukorzenienia u roślin.
Tyle różnych genotypów, tak mało czasu
Jedną z powszechnych trudności na jakie natykają się naukowcy w badaniach odporności na suszę jest wiarygodna ocena i porównanie cech poszczególnych roślin o wielu różnych genotypach w warunkach polowych.
W tym celu tworzą narzędzia i platformy ułatwiające fenotypowanie (określanie wydajności i produktywności roślin) setek różnych odmian roślin. W jednym z ostatnich badań udało się w ten sposób określić stopień odporności na suszę u 248 różnych genotypów pszenicy durum.
Tego typu porównania pomagają wskazać te rośliny, które rzeczywiście najlepiej radzą sobie w niekorzystnych warunkach.
Nawożenie wpływa na odporność roślin
Niektórzy badacze zajmujący się zwiększaniem odporności roślin na suszę podkreślają, że genetyka to nie wszystko. Aby uzyskiwać opłacalne plony w coraz suchszym klimacie konieczne jest dobre poznanie wszystkich czynników wpływających na rośliny i odpowiednie zarządzanie uprawami.
Przykładowo u niektórych roślin odporność na suszę, transport wody w roślinie i wiązanie azotu z gleby są ze sobą ściśle fizjologicznie powiązane. Dobre zarządzanie nawozami amonowymi na polach ryżu może pomagać oszczędzać wodę i poprawiać odporność roślin na suszę.
Potencjalne powiązania pomiędzy odżywieniem roślin a ich odpornością na suchy klimat to temat, który przyciąga uwagę coraz większej liczby naukowców. Być może nie trzeba sięgać do inżynierii genetycznej, aby zdecydowanie poprawić wydajność upraw.
Na podstawie:
The Guardian
Alexander, R. D., Wendelboe-Nelson, C., & Morris, P. C. (2019). The barley transcription factor HvMYB1 is a positive regulator of drought tolerance. Plant Physiology and Biochemistry, 142, 246-253.
Luo, L., Xia, H., & Lu, B. (2019). Crop breeding for drought resistance. Frontiers in Plant Science, 10, 314.

Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Może zainteresuje Cię również:
W Polsce areał upraw wymagających nawadniania może
Skutki zmiany klimatu będą mieć dla produkcji rolnej w&
UOKiK stawia zarzuty spółce PolishAgri. Skandalicz
Urząd Ochrony Konkurencji i Konsumentów przedstawił zarzuty
Ubezpieczenie od suszy z dopłatą z budżetu państwa
Od 1 marca Concordia Polska Grupa Generali rozpoczyna sprzed
Argentyna: Zmiana katastrofalnych prognoz zbiorów
Obfite deszcze w ostatnich tygodniach w Argentynie zmieniły
Nawet 100 tys. zł dofinansowania na walkę z suszą
Do 28 stycznia 2021 r. trwa naborów wniosków o wsparcie inwe
Dofinansowanie na przedsięwzięcia związane z zabez
Od 30 listopada rolnicy, którzy chcą uzyskać dofinansowanie
Aplikacja suszowa nie daje możliwości odwołania si
W związku z licznymi protestami rolników związanymi z rozpat
Susza we wszystkich województwach. Najbardziej zag
Brak opadów oraz wysoka temperatura powietrza spowodowały, ż
Wielka Brytania: zbiory zbóż najniższe od 30 lat
Słabe plony zbóż w większości regionów Wielkiej Brytanii zap
Susza na terenie 11 województw. Najbardziej narażo
Powiększający się deficyt wody w północnych i zachodnich rej
Kontynuacja pomocy suszowej
Od dzisiaj producenci rolni, którym zagraża utrata płynności
Susza nadal zagraża uprawom w północno-zachodniej
W dalszym ciągu w północno-zachodniej Polsce występuje brak
Dziwne ruchy Brukseli ws. pomocy suszowej. Środki
- Ja jestem zdziwiony i zaskoczony, że Komisja bardzo katego
Bez profilu zaufanego nie oszacujesz strat suszowy
Wnioski o oszacowanie strat spowodowanych przez suszę produc
Minister Ardanowski zapewnia, że wszyscy rolnicy o
Rada Ministrów przyjęła rozporządzenie zmieniające rozporząd
W obliczu suszy, rolnicy powinni wrócić do śródpol
W ostatnich latach obserwujemy wyraźne nasilenie zjawisk o c
Wnioski o oszacowanie strat suszowych tylko przez
Wnioski o oszacowanie strat spowodowanych przez suszę produc
Minister Ardanowski: Nie jest prawdą, że nie ma ś
Podczas dzisiejszej konferencji prasowej minister rolnictwa,
07.07.2020 Ceny skupu zbóż, kukurydzy, oleistych i
Zgodnie z doniesieniami rynkowymi, eksporterzy zakończyli sk
Ruszyły małe żniwa. Jak sypie jęczmień ozimy?
Już końcem ubiegłego miesiąca ruszyły małe żniwa w niektóryc
Satelity pokazują, że Europa jest sucha jak wiór
W dużej części Europy ostatnie miesiące są jednymi z n
Bez przeciwdziałania skutkom kryzysu klimatycznego
Intensywne opady deszczu, podtopienia i powodzie, niebezpiec
Jak skutecznie bronić się przed plagą suszy
Nie ulega wątpliwości, iż jednym z największych zagrożeń dla
Brazylijska produkcja zbóż osiąga rekord
Produkcja zbóż w Brazylii osiągnie w tym sezonie ponad 250 m
Jest lepiej, ale susza nadal występuje na zachodzi
Brak dostatecznej ilości opadów nadal występuje na obszarze
Do produkcji 1 kg wołowiny zużywa się 15 000 litró
Koalicja Klimatyczna rusza z kampanią „Co z tą wodą?”. - O t
W końcu ruszyła wypłata ostatniej transzy zaległej
Rusza wypłata ostatniej transzy zaległej pomocy suszowej za
IUNG pozytywnie zaopiniował zwolnienie z utrzymani
Zdaniem IUNG udany plon powstaje w tylko wtedy, gdy warunki
Susza w rolnictwie: Wskazania z Puław były zawsze
Porozumienie Rolników Opolszczyzny w piśmie do ministra roln
Na pomoc suszową czeka ponad 126 tys. rolników. Do
Zgodnie z danymi Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji na
Susza w dziewięciu województwach. Najbardziej zagr
W drugim okresie raportowania tj. od 1 kwietnia do 31 maja 2
Wapno nawozowe pomoże w walce z suszą na polskich
Polska jako jeden z najuboższych krajów w wodę na terenie Un
Czesi zmagają się z najgorszą suszą od 500 lat
Susza w Czechach jest najgorsza od 500 lat. Zaczęło się sześ
Za ubiegłoroczną suszę wypłacono tylko nieco ponad
Do 13 maja ARiMR wypłaciła odszkodowania 61.380 beneficjento
Raport IUNG: Susza występuje w większości wojewódz
- W pierwszym okresie raportowania tj. od 21 marca do 2
Wpływ stresu cieplnego na maciory i prosięta
Wysokie temperatury mogą być niekorzystne zwłaszcza w chowie
W Wielkopolsce wypłacono tylko połowę zaległej pom
Pomimo informacji ze strony rządowej o kolejnych wypłatach z
Nie masz ubezpieczenia od suszy? Rząd wypłaci tylk
Samorząd rolniczy zgłosił całą listę krytycznych uwag do pro
Szykują specustawę dotyczącą suszy
Minister rolnictwa, Jan Krzysztof Ardanowski, przedstawił wc
Szacowanie szkód powstałych w wyniku suszy odbędzi
Dzisiaj opublikowano projekt rozporządzenia Rady Ministrów z
Ubezpieczenie upraw rolniczych powinno być obligat
Zdaniem lubelskiego samorządu rolniczego asekuracja upraw ro
Susza i brak paszy. Rolnicy chcą wcześniej kosić ł
Zarząd Krajowej Rady Izb Rolniczych wystąpił do Ministra Rol
Rolnicy wracają do zadrzewień śródpolnych. To spos
Wzorowo na apel zmniejszenia efektów suszy oraz zapewnienia
Elektroniczne zgłaszanie strat suszowych będzie mo
Resort rolnictwa poinformował, że aktualnie trwają prace nad
300 tys. zł na odtworzenie potencjału produkcji ro
Od czwartku 7 maja rolnicy, którzy ponieśli w gospodarstwach
Hodowla zwierząt w obliczu suszy
Europa coraz częściej mierzy się z dotkliwymi suszami, a moż
Agencja wypłaciła 200 mln zł pomocy suszowej. Kto
ARiMR zakończyła pierwszy etap wypłat pomocy suszowej z nowe
Klaudia Jachira: Susza może nas zabić
Posłanka Koalicji Obywatelskiej, Klaudia Jachira, „zasłynęła
Minister Ardanowski: Polska jest dużym krajem o r
- Za kilka tygodni będziemy wiedzieć, jakie straty spowoduje
Suchy kwiecień, mokry maj, zboże będzie niczym gaj
Susza związana z bezśnieżną zimą i niedostatecznymi opadami
Minister Ardanowski: Musimy odejść od monokultury
– Synonimem nowoczesnego rolnictwa jest rolnictwo przyjazne
Michał Kołodziejczak zaprasza ministra Ardanowskie
- Ja ministra rolnictwa zapraszam, jak zaraz straci swoje st
Rolnicy zablokowali przepływ wody belami słomy
- Wody Polskie nie nakazały rolnikom usunięcia zastawek do p
Susza - dla prezydenta, dla ministra, dla rolnika
W ostatnich latach w Polsce susza była, jest i teraz. Niewąt
Kilkadziesiąt tysięcy gospodarstw nie dostanie w n
Wczoraj na antenie Polsat News minister rolnictwa, Jan Krzys
Rolnicy próbują zatrzymać resztki wody. Urzędnicy
Zastawki, groble i inne urządzenia na ciekach wodnych będący
Woda z oczyszczalni ścieków do nawadniania upraw?
Krajowa Rada Izb Rolniczych zwróciła się do ministra gospoda
Pomoc suszowa za 2019 r.: Jest już połowa kwietnia
Pomimo zapowiedzi zrealizowania do końca I kwartału 2020 rok
Prezydent apeluje o wypłatę zeszłorocznej pomocy s
– Prosimy o racjonalną gospodarkę wodą, o to, by również i r
Minister nazywa niektórych rolników idiotami. Czy
Podczas debaty ministra Jana Krzysztofa Ardanowskiego z prze
Minister rolnictwa apeluje o oszczędzanie wody
Obecny, niski stan wód oraz zapowiedzi meteorologów o niskim
Okrutna susza. Pozostaje jedynie modlitwa i błagan
Arcybiskup Metropolita Poznański, Stanisław Gądecki, wystoso
Jest sucho i będzie sucho. Na polach zamiecie pyło
- Prognozy hydrologiczne nie są optymistyczne. Jest to jedna
Na wielkopolskich polach jak na pustyni. Trzeba si
Niekorzystne dla wegetacji roślin warunki pogodowe panujące
Zapotrzebowanie na żywność a susza
Liczba ludności na świecie rośnie, a wraz z nią rośnie zapot
Przymrozki i pierwsze uszkodzenia w uprawach. Kto
Pierwsze wiosenne przymrozki negatywnie wpłynęły m.in. na up
Długoterminowo wciąż zagraża nam susza
Okres jesienno-zimowy był bardzo ubogi w opady deszczu i śni
Wypłata pomocy suszowej ruszyła 10 marca
W związku z pismem KRIR w sprawie wypłaty pomocy związanej z
17.03.2020 Ceny skupu zbóż, kukurydzy, oleistych i
Ceny rzepaku spadają w lawinowym tempie, zarówno w krajowych
Nie ma sensu popadać w panikę i sprzedawać pszenic
- W ostatnich dniach koronawirus to argument do wszelkich wa
Gryka zostanie włączona w system monitoringu suszy
Na terenie kraju z każdym rokiem rośnie powierzchnia uprawy
Potrzebne są działania zmierzające do ograniczenia
Zarząd Krajowej Rady Izb Rolniczych zwrócił się do Ministra
Rolnik sam zgłosi skalę suszy, a szacowanie strat
Zapowiada się rewolucja w szacowaniu strat spowodowanych prz
W połowie marca zostanie wznowiona wypłata pomocy
- Wypłata pomocy suszowej została wstrzymana z końcem roku,
Rolnicy w spirali zadłużeń. Banki odbierają maszyn
Samorząd rolniczy zaproponował podjęcie działań legislacyjny
Za określenie poprawnej daty wystąpienia suszy odp
Jak informuje samorząd rolniczy, za sporządzenie protokołu o
Kilkanaście ton zboża na drodze. Tragedia była o w
Jadącemu drogą krajową nr 45 rolnikowi złamało się mocowanie
Od 21 lutego można składać wnioski na inwestycje w
Od 21 lutego do 20 kwietnia 2020 r. rolnicy, którzy chcą zab
Aby zniwelować skutki ubiegłorocznej suszy, powinn
Państwowe Gospodarstwo Wodne Wody Polskie przyjrzało się dan
Susza w rolnictwie - czy jest już teraz? Jakie pro
Susza i ocieplenie klimatu - to problemy nieustająco przewij
Sankcje za uchybienia w działaniu rolno-środowisko
Zarząd Krajowej Rady Izb Rolniczych zwrócił się do resortu r
Pomoc suszowa do użytków zielonych także dla hodow
30 stycznia 2020 r. Zarząd Krajowej Rady Izb Rolniczych, pop
Susza w środku zimy. Rośliny na polach wiosną będą
Najnowsze dane wskaźnika wilgotności gleby dla stycznia 2020
Problematyczny termin wystąpienia suszy. Jak można
Doświadczenia ostatnich lat pokazują, że ze względu na termi
"Krzyk" zestresowanych roślin
Według magazynu naukowego „New Scientist” naukowcy z Univers
Nie będzie uproszczeń w budowie zbiorników o powie
W związku z wnioskiem samorządu rolniczego w sprawie budowy
Biznes choinkowy - czy warto założyć plantację świ
Świąteczne przygotowania, miła, wigilijna atmosfera, wizyty
W 2019 r. rząd przeznaczy dodatkowo 143,3 mln zł n
Rada Ministrów przyjęła dziś m.in. uchwałę zmieniającą uchwa
Ponowne wykorzystanie w rolnictwie wody pochodzące
Wczoraj Komisja Europejska przyjęła wstępne porozumienie w s
Termin składania wniosków o pomoc suszową przedłuż
Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi poinformował dzisiaj, że te
ARiMR kontroluje 1700 gospodarstw na Pomorzu Zacho
Ponad 1700 gospodarstw z terenów dotkniętych suszą rolniczą
Protokoły są odsyłane do korekty. Konieczne jest k
Zarząd Wielkopolskiej Izby Rolniczej wystąpił do ministra ro
Najpierw susza, później krzywdzące szacowanie stra
Tegoroczna susza zachwiała płynnością finansową setek gospod
Słonecznik – płodozmian, który zwiększa opłacalnoś
Uprawa słonecznika jako płodozmianu zyskuje coraz większą gr
KRIR: Posiadanie zwierząt gospodarskich nie powinn
Gospodarstwo mleczarskie w woj. lubelskim posiadające 100 sz
Nie wszędzie oszacowano straty suszowe. Minister o
- Ostatni raport IUNG w Puławach, na podstawie którego kończ
Border Collie w ochronie przyrody
Ochrona przyrody ciągle zaskakuje. Odbywają się w jej ramach
Agencja chwali się wypłatą 257 mln zł w ramach pom
Agencja Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa wypłaca po
Urządzenie do monitorowania suszy kosztuje ok. 45
Koszt budowy stacji meteorologicznej i włączenie jej do Syst
Hodowcy świń praktycznie bez szans na przyznanie p
Wielu producentów trzody chlewnej czuje się pokrzywdzonych d