Ερευνητές στη Νότια Αφρική δημιούργησαν το πρώτο γονιδιακά επεξεργασμένο αμπέλι στην αφρικανική ήπειρο, ανοίγοντας έναν νέο δρόμο για την αντιμετώπιση δύο από τις σοβαρότερες απειλές της σύγχρονης αμπελουργίας: των ασθενειών και της λειψυδρίας.
Πιο συγκεκριμένα, η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Stellenbosch, σε συνεργασία με το Συμβούλιο Γεωργικής Έρευνας της Νότιας Αφρικής, κατάφερε να τροποποιήσει με επιτυχία το γενετικό υλικό ενός ξυλώδους πολυετούς φυτού. Πρόκειται για επίτευγμα που καταγράφεται για πρώτη φορά στην Αφρική και αποκτά ιδιαίτερη σημασία, καθώς η γονιδιακή επεξεργασία παραμένει σαφώς πιο σύνθετη στο αμπέλι σε σύγκριση με τις ετήσιες καλλιέργειες. ικρή αλλαγή στο DNA με διπλό αποτέλεσμα
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την τεχνολογία CRISPR/Cas9, η οποία επιτρέπει την πραγματοποίηση στοχευμένων αλλαγών σε συγκεκριμένα σημεία του DNA. Στην προκειμένη περίπτωση απενεργοποίησαν το γονίδιο VvDMR6.1, το οποίο συμμετέχει στον τρόπο με τον οποίο το αμπέλι ρυθμίζει την άμυνά του απέναντι στις ασθένειες.
Παράλληλα, το συγκεκριμένο γονίδιο λειτουργεί ουσιαστικά ως αρνητικός ρυθμιστής της φυτικής ανοσίας. Όταν απενεργοποιήθηκε, τα πειραματικά φυτά παρουσίασαν μικρότερη ευπάθεια στον περονόσπορο, μία από τις πιο καταστροφικές ασθένειες των αμπελώνων παγκοσμίως. Ο περονόσπορος προκαλείται από τον παθογόνο οργανισμό Plasmopara viticola και η αντιμετώπισή του βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε επαναλαμβανόμενες φυτοπροστατευτικές επεμβάσεις. κή αλλαγή επηρέασε επίσης τα επίπεδα του σαλικυλικού οξέος, μιας φυσικής φυτικής ορμόνης που παίζει καθοριστικό ρόλο στην ενεργοποίηση των αμυντικών μηχανισμών του φυτού. Τα γονιδιακά επεξεργασμένα αμπέλια εμφάνισαν αυξημένα επίπεδα της ουσίας και περιορισμένη προσβολή από τον περονόσπορο, επιβεβαιώνοντας ότι το VvDMR6.1 αποτελεί έναν πολλά υποσχόμενο στόχο για τη δημιουργία πιο ανθεκτικών φυτών. πέλι έμαθε να εξοικονομεί νερό
Το πιο ενδιαφέρον εύρημα της μελέτης δεν αφορούσε μόνο την ασθένεια. Όταν οι ερευνητές περιόρισαν την παροχή νερού, τα τροποποιημένα φυτά αντέδρασαν με διαφορετικό τρόπο από τα συμβατικά.
Υπό κανονικές συνθήκες διατηρούσαν τα στομάτια των φύλλων τους περισσότερο ανοικτά, επιτρέποντας την ομαλή ανταλλαγή αερίων. Όταν όμως αντιμετώπιζαν έλλειψη νερού, τα έκλειναν γρηγορότερα, περιορίζοντας τις απώλειες μέσω της διαπνοής. Με απλά λόγια, το αμπέλι φάνηκε να αντιλαμβάνεται νωρίτερα την υδατική πίεση και να ενεργοποιεί έναν αποτελεσματικότερο μηχανισμό εξοικονόμησης. αση αυτή συνοδεύτηκε από αύξηση του αμπσισικού οξέος, της φυτικής ορμόνης που βοηθά τα φυτά να προσαρμόζονται στην ξηρασία, καθώς και από ενίσχυση γονιδίων που σχετίζονται με την αντιοξειδωτική άμυνα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η απενεργοποίηση ενός μόνο γονιδίου μπορεί να επηρεάσει ταυτόχρονα την προστασία απέναντι σε έναν παθογόνο οργανισμό και την απόκριση στην έλλειψη νερού. έο εργαλείο για την αμπελουργία του μέλλοντος
Η εξέλιξη αποκτά ακόμη μεγαλύτερη βαρύτητα σε μια περίοδο κατά την οποία οι αμπελώνες δοκιμάζονται από παρατεταμένους καύσωνες, ασταθείς βροχοπτώσεις και αυξανόμενη πίεση ασθενειών. Οι αβιοτικές καταπονήσεις, όπως η ξηρασία και οι υψηλές θερμοκρασίες, μπορούν παράλληλα να εξασθενήσουν τα φυτά και να τα καταστήσουν πιο ευάλωτα στις προσβολές.
Η δυνατότητα ανάπτυξης αμπελιών που αντιμετωπίζουν περισσότερες από μία πιέσεις θα μπορούσε μελλοντικά να περιορίσει τις ανάγκες άρδευσης και φυτοπροστασίας. Αυτό δεν σημαίνει, ωστόσο, ότι βρίσκεται ήδη στα χέρια των αμπελουργών μια έτοιμη εμπορική ποικιλία. Τα αποτελέσματα προέρχονται από ελεγχόμενες πειραματικές συνθήκες και οι ερευνητές υπογραμμίζουν ότι απαιτούνται επιπλέον δοκιμές για να διαπιστωθεί η συμπεριφορά των φυτών στον πραγματικό αμπελώνα. , που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Plant Stress, δεν προσφέρει ακόμη μια οριστική λύση. Προσφέρει όμως κάτι εξίσου σημαντικό: την απόδειξη ότι η γονιδιακή επεξεργασία μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία σε μια πολυετή καλλιέργεια τόσο σύνθετη όσο το αμπέλι.
Τέλος, σε έναν κόσμο όπου το νερό λιγοστεύει και οι ασθένειες πιέζουν ολοένα περισσότερο την παραγωγή, η ακρίβεια της επιστήμης ίσως αποδειχθεί ένας από τους σημαντικότερους συμμάχους του αμπελώνα.
