Sorte pšenice smanjene visine ili polupatuljaste sorte koje se odlikuju poboljšanom otpornošću na sušu mogle bi se uskoro uzgajati na poljima diljem svijeta nakon najnovijeg znanstvenog otkrića.
Istraživači Centra „John Innes“ iz engleskog Norwicha otkrili su, u suradnji s međunarodnim timom istraživača, novi gen za smanjenje visine pod nazivom Rht13, što u praksi znači da bi se sjeme moglo posaditi dublje u tlo osiguravajući mu lakši pristup vlazi i to sve bez štetnog učinka na nicanje koji je vidljiv kod postojećih sorti pšenice.
Gen za smanjenje visine pšenice
Sorte pšenice s genom Rht13 mogle bi se brzo razviti u sorte koje bi poljoprivrednicima omogućile uzgoj pšenice smanjene visine u uvjetima sušeg tla.
Otkriven je novi mehanizam pomoću kojeg je moguće stvoriti sorte pšenice smanjene visine bez nekih nedostataka povezanih s konvencionalnim „polupatuljastim“ genima. Otkriće takvog gena, njegovih učinaka i točne lokacije na genomu pšenice, znači da je moguće dati uzgajivačima savršeni genski marker koji će im omogućiti uzgoj pšenice otpornije na nepovoljne klimatske uvjete.
Navedena studija sugerira da bi dodatne agronomske prednosti novog gena polupatuljastog rasta mogle uključivati i čvršće stabljike koje bolje podnose jake vjetrove te olujna nevremena.
Od šezdesetih godina prošlog stoljeća i “Zelene revolucije”, geni za smanjenu visinu povećali su globalne prinose pšenice jer pšenica s kratkim stabljikama ima poboljšanu sposobnost stajanja te rezultira boljim punjenjem zrna.
Međutim, geni „Zelene revolucije“ uzgojeni u pšenici također imaju značajan nedostatak: kada se te sorte sade dublje kako bi imale pristup vlazi u okruženjima s ograničenom količinom vode, postoji mogućnost da ni ne uspiju doći do površine tla.
Riješen problem nicanja
Novootkriveni patuljasti gen Rht13 rješava taj problem nicanja jer djeluje u tkivima u višim djelovima stabljike pšenice. Dakle, mehanizam patuljastog rasta stupa na snagu tek nakon što je sadnica potpuno iznikla. To poljoprivrednicima daje značajnu prednost pri dubljoj sadnji u suhim uvjetima.
Otkriće patuljastog gena Rht13 omogućeno je nedavnim napretkom u istraživanju genoma pšenice, prvenstveno objavljivanjem „Pan genoma“ 2020. godine tj. atlasa koji sadrži 15 genoma pšenice prikupljenih iz cijelog svijeta.
Ranije studije identificirale su lokus Rht13 – regiju DNK – smještenu na kromosomu 7B na genomu pšenice, ali temeljni gen nije bio identificiran. Stoga, istraživači su koristili RNA i sekvenciranje kromosoma kako bi pronašli novi polupatuljasti gen. Pronašli su promjenu mutacije u jednoj točki tj. promjenu jednog slova u nizu DNK a ta varijacija na lokusu Rht13 kodira autoaktivni gen NB-LRR, gen vezan uz obranu, koji je uključen cijelo vrijeme.
Pokusi testiranja učinaka gena u nizu transgenih biljaka pšenice potvrdili su da varijacija Rht13 predstavlja novu klasu gena za smanjenu visinu koji se češće povezuje s otpornošću na bolesti za razliku od široko korištenih gena Zelene revolucije (Rht-B1b i Rht- D1b), koji su povezani s hormonima i stoga utječu na ukupni rast.
Ovo je otkriće uzbudljivo jer otvara novi način korištenja ovih autoaktivnih NB-LRR gena u uzgoju.
U suhim okruženjima, alternativni gen smanjene visine omogućit će poljoprivrednicima da siju sjeme na dubini bez rizika hoće li uopće doći do nicanja biljaka.
Poboljšanje otpornosti
Čvršće stabljike mogle bi rezultirati manjim polijeganjem biljaka, a pojačana regulacija patuljastog gena povezanog s patogenom može pomoći u poboljšanju otpornosti na određene patogene.
Sljedeći korak u ovom istraživanju bit će testiranje kako ovaj gen radi u različitim agronomskim okruženjima, od Ujedinjenog Kraljevstva pa sve do Australije. Istraživački tim također nastoji utvrditi kako mehanizam funkcionira i istražuje hipotezu da li bi to moglo biti zbog molekularnih ograničenja na staničnoj stijenci koja sprječavaju izduživanje.
