…nové biotechnologie mohou pomoci rostlinám lépe využívat živiny a zároveň zadržovat uhlík v půdě?

Moderní přístupy, jako je editace genomu pomocí CRISPR/Cas, umožňují přesně upravovat geny spojené s růstem, fotosyntézou, transportem živin nebo tolerancí vůči stresu a patogenům. Tyto zásahy vedou ke snížení spotřeby hnojiv a současně ke zvýšení efektivity příjmu živin, výnosu i kvality plodin (např. obsah  vitaminů, nutriční hodnota či snížení obsahu toxických látek). Zároveň významně urychlují šlechtění produktivnějších a odolnějších odrůd schopných čelit nepříznivým podmínkám, jako jsou sucho, salinita či teplotní extrémy. 

Konkrétním příkladem mohou být úpravy genů regulujících příjem dusíku u rýže, které vedly ke zvýšení výnosu při nižším hnojení. Editací genů lze v dnešní době ovlivnit také strukturu kořenového systému s cílem hlubšího zakořenění a tím i efektivnějšího využití vody i živin. Tyto úpravy zároveň omezují ztráty dusíku vyplavováním a přispívají k jeho stabilizaci v biomase a půdě. Hlubší a robustnější kořenové systémy mohou navíc ukládat uhlík ve stabilnějších půdních vrstvách, přičemž symbiózy s mykorhizními houbami podporují tvorbu stabilní organické hmoty. Společně tak tyto mechanismy přispívají jak ke zvýšení úrodnosti půdy, tak k dlouhodobému zachycení uhlíku a zmírnění klimatické změny.

Tyto přístupy jsou zásadní v kontextu rostoucí populace, klimatických změn a omezených přírodních zdrojů, které ohrožují globální potravinovou bezpečnost a dosažení cíle „nulového hladu“ do roku 2030. Pokroky v genomice, fenotypování a využití umělé inteligence navíc umožňují cíleně zlepšovat tyto vlastnosti a optimalizovat zemědělské postupy. 

Přestože tato technologie čelí výzvám, jako jsou možné nežádoucí zásahy mimo cílovou sekvenci či regulační a etické otázky, představuje CRISPR/Cas klíčový nástroj pro rozvoj udržitelného zemědělství, zvýšení produktivity a budování odolných zemědělských ekosystémů v podmínkách klimatických změn.

Více informací na toto téma můžete najít zde:

​Autorka textu: Kristýna Kliková, editorka textu: Tereza Branyšová​​​​​​