Americkým vedcom z výskumných ústavov Oak Ridge National Laboratory (ORNL) a University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC) sa podarilo dosiahnuť prelomový objav v oblasti rastlinnej biológie. V rámci svojho výskumu identifikovali gén nazývaný „booster,“ ktorý výrazne zvyšuje fotosyntetickú aktivitu a podporuje tak rast rastlín, špecificky stromov.
Nový gén bol objavený v genóme topoľa čierneho (Populus trichocarpa), ktorý sa rastie od Mexika až po severnú Kanadu. V kontrolovaných laboratórnych podmienkach mal gén na svedomí nárast výšky topoľa až o 200 percent. V exteriérových podmienkach dosiahli stromy s vyššou aktiváciou tohto génu až 37-percentný nárast výšky a 88-percentný nárast objemu kmeňa.
Gén môže podporiť rast rôznych rastlín
Zaujímavé je, že gén Booster je chimérický, čo znamená, že obsahuje sekvencie z troch rôznych zdrojov: baktérie nachádzajúcej sa v koreňovom systéme topoľa, mravca, ktorý pestuje huby infikujúce topole, a proteínu Rubisco, kľúčového pre fotosyntézu. Táto jedinečná kombinácia umožňuje rastlinám efektívnejšie zachytávať oxid uhličitý z atmosféry, čo vedie k zvýšeniu obsahu proteínu Rubisco až o 62 percent a k 25 percentnému nárastu čistého príjmu oxidu uhličitého v listoch.
Úspech génu Booster nebol obmedzený len na topole. Keď bol vložený do rastliny Arabidopsis thaliana (žerušnica roľná), došlo k zvýšeniu biomasy a 50-percentnému nárastu produkcie semien. To naznačuje potenciál génu zvyšovať výnosy aj u iných plodín, najmä tých z kategórie C3, kam patria napríklad sója, ryža či pšenica.
Tento objav predstavuje významný krok vpred v snahe zvýšiť poľnohospodársku produktivitu bez potreby väčšieho využitia pôdy, vody či hnojív. Rýchlo rastúce a odolné rastliny môžu podporiť bioekonomiku, vytvárať pracovné miesta na vidieku a uspokojiť rastúci dopyt po energii.
Vedci plánujú ďalšie testy génu Booster v rôznych podmienkach a na rôznych plodinách, aby overili jeho dlhodobú účinnosť a potenciál prispieť k riešeniu globálnych výziev, akými sú potravinová bezpečnosť a udržateľná energia.