Az éghajlatváltozás világszerte súlyosbítja az aszályok hatását az összes növényi ökoszisztémára. Bár új eszközöket fejlesztettek ki a növényekben jelentkező szárazságstressz kimutatására és értékelésére – transzkriptomikus vagy metabolomikus technológiák stb. –, ezeket még mindig nehéz alkalmazni a természetes ökoszisztémákban, különösen a távoli területeken és a fejlődő országokban.
Most egy tanulmány jelent meg a folyóiratban Trendek a növénytudományban olyan technikákat mutat be, amelyek lehetővé teszik a kutatók számára, hogy észleljék és megfigyeljék aszály stressz növényekben olcsón, egyszerűen és gyorsan. A tanulmány szerzői Sergi Munné-Bosch és Sabina Villadangos, a Barcelonai Egyetem Biológiai Karának és Biodiverzitáskutató Intézetének (IRBio) szakértői.
A szárazság növényekre gyakorolt hatásának leküzdése
A hatások kimutatására és nyomon követésére rendelkezésre álló technikák szárazság A növényekben tapasztalható stressz a nagyon egyszerű és olcsó intézkedésektől (növekedési vagy relatív víztartalom-elemzés) a bonyolultabb és költségesebb megközelítésekig (omics technológiák) terjed.
Sergi Munné-Bosch, az UB professzora, az Evolúciós Biológiai, Ökológiai és Környezettudományi Tanszék professzora kifejti, hogy ezek az innovatív technológiák „új lehetőségeket teremtettek az aszályos stressz kimutatására és nyomon követésére, de költségeik egyenlőtlenségeket generálnak szerte a világon”.
„Sajnos manapság az egész világot érinti a vízkészletek hiánya, különösen az áramlattal összefüggésben klímaváltozás tapasztalunk. És sajnos a kevesebb gazdasági erőforrással rendelkező országok sem kivételek. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a legszegényebb országok többsége Afrikában található, amely a világ legnagyobb száraz és szubarid régióinak is otthont ad.”
Laboratóriumok alapfelszereltséggel
A tanulmány választ ad arra az igényre, hogy hatékony és alacsony költségű protokollokat hozzanak létre annak érdekében, hogy könnyen észleljék és tanulmányozzák az aszályok hatását a növényekre. Konkrétan a szerzők egy sor igen hozzáférhető technikát mutatnak be, amelyek alapvető laboratóriumi eszközökkel is alkalmazhatók: precíziós mérleg, mikroszkóp, centrifuga, spektrofotométer, sütő, kamera és számítógép.
Ezek a laboratóriumok különböző paramétereket elemezhetnek növekedési ráták, a levél víztartalma, a pigmentek és a levelek életképessége a tetrazolium teszt segítségével, egy szerves heterociklusos vegyület, amelyet hagyományosan növényélettani vizsgálatokban alkalmaznak.
„Ezekkel a mutatókkal teljes képet kaphatunk arról, hogy mely fajok alkalmazkodnak a legjobban egy adott éghajlathoz, vagy hogyan reagál egy adott növény az adott régióban a változó körülményekre a klímaváltozás jelenlegi kontextusában” – mondja Munné-Bosch.
„Minden ilyen intézkedés könnyen végrehajtható. Emellett nagyon rövid időn belül összeállítható egy speciális csapat, amely gyorsan és hatékonyan kidolgozza az intézkedéseket. És nagyon alacsony költséggel megvalósíthatók, így világszerte életképes megközelítések” – mondja a kutató.
A tetrazólium teszt: klasszikus visszaszerzés
Ugyanebben a folyóiratban egy második tanulmányban a csapat kiemeli a tetrazólium teszt használatát, mint hasznos és könnyen alkalmazható módszert a szárazságstressz növényekre gyakorolt hatásainak értékelésére. „Ez a teszt nemcsak annak kimutatását teszi lehetővé, hogy egy sejt, szövet vagy szerv él-e vagy halott-e, hanem kiválóan jelzi a hosszú élettartamát is; más szóval, ez egy tudományos eszköz, amely lehetővé teszi számunkra, hogy megjósoljuk, meddig fog élni egy növény. Ez különösen a biodiverzitás-gazdálkodási és -megőrzési programokban lehet hasznos, különösen a klímaváltozás jelenlegi kontextusában” – mondja a kutató.
Az éghajlatváltozás hatása ösztönzi a növények új környezeti feltételekhez való alkalmazkodásának kutatását. „Ez több, mint ösztönzés, hanem szükségszerűség. Az embereknek alkalmazkodniuk kell az éghajlatváltozáshoz, és ezt mindig jobban fogják tenni a természettel karöltve, integrálódva vele. Ehhez pedig elengedhetetlen az ökoszisztémák és az ezek részét képező élőlények ismerete, beleértve a növényeket is” – mondja Munné-Bosch.
A minőségi tudományos eszközök tervezése és megvalósítása meghatározó szerepet játszik a kezelési tervek elkészítésében és a biológiai sokféleség megőrzésében világszerte. „Ez a tanulmány hozzájárul a növények szárazságra adott válaszának jobb megértéséhez az éghajlatváltozással összefüggésben, és emellett hasznos lehet a biodiverzitás-kezelési programokban” – jegyzi meg Sabina Villadangos, az UB kutatója.
A tanulmány emellett megkönnyíti ezen intézkedések világszerte történő végrehajtását. „Szükséges észben tartani, hogy ha nem minden ország koordinálja egymást az előre látható változásokkal szemben, a globális változás hatásai pusztítóak lesznek” – összegzi Sergi Munné-Bosch.