AU-forsker klimasikrer fremtidens afgrøder

Landbrug En oversvømmelse kan ødelægge en kartoffelhøst på bare 24 timer. Derfor vil forskere nu skabe mere dyrkningssikre afgrøder i form af ’vandtætte’ planter.

Oversvømmet mark med kartofler © Colourbox
Kort nyt

Et internationalt forskerhold med deltagelse af lektor Kim Hebelstrup fra Institut for Molekylærbiologi og Genetik på Aarhus Universitet arbejder netop nu på at gøre planter ’vandtætte’.

Det vil kunne gøre en verden til forskel i forhold til at sikre fremtidens forsyning af fødevarer, skriver Aarhus Universitet i en pressemeddelelse.

FN’s klimapanel, IPCC, vurderer, at den globale opvarmning øger risikoen for ekstremt vejr. Det vil sige mere tørke, flere hedebølger, kraftigt nedbør og større risiko for oversvømmelse, og det er et stort problem for landbruget.

Tørke er et anerkendt og velkendt problem i forhold til jordbrug, men oversvømmelser kan derfor være mindst ligeså ødelæggende for afgrøderne, for ligesom mennesker har planterne brug for ilt for at overleve, og det kan de ikke få, hvis de står under vand.

Men ved at forstå planternes forsvarsmekanismer over for oversvømmelser er det muligt at skabe mere dyrkningssikre afgrøder, der tåler at blive oversvømmede.

Forskerholdet har opdaget, at nogle planter hurtigt bliver klar over, at de er under vand, når de bliver oversvømmet, og at de derfor hurtigt kan igangsætte nogle redningsmekanismer for ikke at tage skade.

Planter bruger ethylen som et signal til at udløse overlevelsesreaktioner under vand. Ethylen er et plantehormon, som blandt andet påvirker processer omkring blad-, knop- og frugtfald, aldring, stængelvækst, roddannelse og modning. Stresspåvirkninger øger naturligt planters ethylenproduktion.

”Når planter opdager, at de er oversvømmet, kan de igangsætte nogle processer, som øger deres chancer for at overleve. De danner ethylen, og vi har opdaget, at det aktiverer dannelsen af hæmoglobin,” fortæller lektor Kim Hebelstrup.

Hæmoglobin er normalt noget, der findes i blodet hos dyr og mennesker og transporterer ilt fra lungerne og ud til organerne.

Det har vist sig, at hæmoglobinet i planter spiller en anden rolle, fortæller forskeren.

”I planten transporterer det ikke ilt, men nedbryder en signalgas, som hedder nitrogen monoxid (NO). Og det er den reaktion, der aktiverer den overlevelsesmekanisme, der gør planterne oversvømmelsessikre,” forklarer Kim Hebelstrup.

De viser, at en akkumulering af ethylen via hæmoglobin i oversvømmede planter udløser overlevelsesresponsen på et tidligere tidspunkt, selv før iltniveauet i marken faktisk falder.

”Det er meget nyttigt, for en plante, som går i overlevelsestilstand tidligt, vil kunne klare sig under vand i længere tid,” forklarer Kim Hebelstrup.  

Ved at finde de plantegener, der udløser mekanismen, og udvælge og forædle sorter af afgrøder, som er dygtige til at bruge overlevelsesmekanismen, kan forskerne potentielt bane vejen for at skabe afgrøder, der ikke alene vil være modstandsdygtige overfor stres, men måske også ligefrem være oversvømmelsessikret.