Προσαρμογή του ρυζιού στην κλιματική αλλαγή

Το ρύζι το οποίο παρέχει το ήμισυ σχεδόν των ημερήσιων θερμίδων για τον παγκόσμιο πληθυσμό - θα μπορούσε να προσαρμοστεί στην αλλαγή του κλίματος και σε μερικά καταστροφικά γεγονότα .

Σε μια προσπάθεια να διερευνήσουν τρόπους για την αύξηση της προσαρμοστικότητας του ρυζιού στις κλιματικές αλλαγές και σε άλλες φυσικές καταστροφές όπως  τα τσουνάμι που έχουν ήδη οδηγήσει σε ελλείψεις σε ρύζι, οι ερευνητές  του USGS τοποθέτησαν δύο εμπορικές ποικιλίες ρυζιού με σπόρια μυκήτων που υπάρχουν φυσιολογικά μέσα σε παράκτια περιβάλλοντα (ανθεκτικά στο αλάτι) και σε γεωθερμικά φυτά (ανεκτικά στην θέρμανση)

Τα πειράματα ήταν "αρκετά επιτυχημένα", δήλωσε ο ερευνητής Rusty Rodriguez από το Σιάτλ του USGS. Τα φυτά του ρυζιού άνθισαν, επιτυγχάνοντας αξιοσημείωτη αυξημένη αντοχή στο κρύο, στο αλάτι και την ξηρασία, αν και το ρύζι των ποικιλιών που δοκιμάστηκαν δεν ήταν φυσικά προσαρμοσμένα σε αυτές τις συνθήκες. Το να προσδώσουν περισσότερη ανοχή στην θερμότητα του ρυζιού είναι το επόμενο βήμα για την ερευνητική ομάδα, αφού η παραγωγή ρυζιού, μειώνεται κατά 10 % για κάθε αύξηση 1-βαθμού Κελσίου της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της περιόδου καλλιέργειας ρυζιού.

 "Αυτή είναι μια συναρπαστική ανακάλυψη», λέει ο Rodriguez. "Η ικανότητα αυτών των μυκήτων για να αποικίσουν και η ανοχή τους στο στρες, καθώς και η αύξηση των αποδόσεων των σπόρων προς σπορά και τα συστήματα ρίζας του ρυζιού - έναν γενετικώς άσχετο είδος φυτού από τα ενδημικά φυτά από τα οποία οι μύκητες απομονώθηκαν - δείχνουν ότι οι μύκητες μπορεί να είναι χρήσιμοι σε προσαρμογή φυτών στην ξηρασία, το αλάτι και σε πιέσεις της θερμοκρασίας που αναμένεται να επιδεινωθεί τα επόμενα χρόνια λόγω της κλιματικής αλλαγής. "

Στην πραγματικότητα, είπε ο Ροντρίγκεζ, που χρησιμοποιούν αυτούς τους μικροσκοπικούς μύκητες - που ονομάζονται ενδόφυτα (endophytes) - είναι μια από τις μόνες πραγματικές στρατηγικές για τον μετριασμό των επιπτώσεων των κλιματικών αλλαγών στα φυτά των φυσικών και γεωργικών οικοσυστημάτων. «Το όνομα αυτού του αναδυόμενου τομέα της έρευνας" symbiogenics "που αφορά την συμβίωση χωρίς καμία τροποποίηση της γονιδιακής λειτουργίας. Το DNA του φυτού του ίδιου του ρυζιού, ωστόσο, δεν έχει αλλάξει," πρόσθεσε ο  Rodriguez. «Αντ 'αυτού, δημιουργούμε ακολουθώντας αυτό που συνήθως συμβαίνει στη φύση. Και με τις αποδόσεις του ρυζιού να αναμένεται να μειωθούν κατά 15 %  στις αναπτυσσόμενες χώρες μέχρι το 2050, χρειάζονται τέτοιες στρατηγικές."

Ο τρόπος που λειτουργεί είναι ο εξής: Όλα τα φυτά φαίνεται να έχουν συμβιωτικά ενδόφυτα  - μικροσκοπικούς μύκητες ή βακτήρια - που ζουν σε αυτά και δεν προκαλούν ασθένειες στα φυτά. Το είδος των ενδόφυτων σύμφωνα με τον  Rodriguez και τους συνεργάτες του που εξέτασαν το θέμα, δηλαδή τα φυτά και οι μύκητες έχουν μια στενή και θετική σχέση που είναι σχεδόν αμοιβαία: η ανοχή του στρες για τα φυτά, τα θρεπτικά συστατικά και η έλλειψη του ανταγωνισμού για το μύκητα.

Οι επιστήμονες πήραν μύκητες από πράσινους αμμόλοφους, ένα είδος που εκτίθεται στο θαλασσινό νερό και ως εκ τούτου ανθεκτικό στο αλάτι, και τοποθέτησαν τα φυτά του ρυζιού και τους σπόρους  με τα σπόρια των μυκήτων, που διεισδύουν στον ιστό του φυτού. Τα αποτελέσματα, είπε ο Ροντρίγκεζ, ήταν δραματικά: τα ενδόφυτα μείωσαν την κατανάλωση νερού από τα φυτά μέχρι το ήμισυ, και αύξησαν την ανάπτυξή τους, σε ποσοστό που θα ζύγιζε μέχρι και 50 %.

" Η συμβατική σκέψη λέει ότι  οι αμμόλοφοι με βλάστηση είναι ανεκτικοί στο αλάτι λόγω της γενετικής προσαρμογής που εμφανίστηκε με την πάροδο του χρόνου (η διαδικασία της δαρβινικής εξέλιξης), αλλά διαπιστώσαμε ότι όταν αφαιρεθεί ο μύκητας από αυτούς τους αμμόλοφους, τα φυτά δεν ήταν πια ανεκτικά στο αλάτι", λέει ο Rodriguez. "Αυτό σημαίνει ότι τα φυτά στα φυσικά ενδιαιτήματα μπορεί να μην είναι τα ίδια γενετικά προσαρμοσμένα στο στρες, αλλά, αντιθέτως, υπάρχει μία στενή σχέση με ένα μύκητα που τα κάνει περισσότερο ανεκτικά στο αλάτι".

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 40 ετών της κλιματικής αλλαγής, οι συντάκτες τόνισαν, η ελάχιστη θερμοκρασία του αέρα στο ρύζι- κατά την καλλιεργητική περίοδο έχει αυξηθεί στην Κίνα και τις Φιλιππίνες, με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση των αποδόσεων του ρυζιού εκεί, και προβλέπεται να συνεχιστεί. "Συλλογικά, τα γεγονότα αυτά, σε συνδυασμό με μια αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, έχουν συμβάλει στην έλλειψη και την αύξηση των τιμών του ρυζιού, γεγονός που επιδεινώνει την πείνα και τον λιμό σε παγκόσμιο επίπεδο."

Οι ερευνητές τόνισαν ότι παρόλο που μπορεί να είναι δυνατό να αντισταθμίσουμε μερικές από τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, η ενσωμάτωση, για παράδειγμα, νωρίτερα της παραγωγής  ποικιλιών ρυζιού σε γεωργικές πρακτικές, με την προσαρμοστική δυνατότητα του ρυζιού θα είναι αυτό που τελικά καθορίζει το πόσο η αλλαγή του κλίματος επηρεάζει την ετήσια απόδοση του ρυζιού.

Γεωδίφης με πληροφορίες από το US Geological Survey