Chemiczny sposób na suszę szkodliwą dla upraw

Susze oraz powodzie są główną przyczyną nieurodzaju całym świecie. Już w roku 2013 zespół Seana Cutlera z University of California w Riverside opracował pionierski związek chroniący przed nadmierną utratą wody – Quinabactin.

Quinabactin naśladuje działanie naturalnego hormonu roślinnego – kwasu abscysynowego (ABA). ABA wytwarzany jest przez rośliny w odpowiedzi na stres. Spowalnia wzrost i powoduje zamykanie się aparatów szparkowych w liściach (co zmniejsza straty wody), a zarazem zwiększa pobieranie wody przez korzenie oraz pobudza produkcję białek zapobiegających odwodnieniu. W rezultacie roślina nie więdnie.

Sam ABA jest związkiem zbyt kosztownym i mało stabilnym, aby opryskiwać nim rośliny na szeroką skalę. Quinabactin wydawał się dobrym substytutem naturalnego hormonu, jednak nie jest zbyt skuteczny w przypadku tak ważnych roślin, jak najpowszechniej uprawiana pszenica.

Gdy ABA wiąże się z receptorem w komórce roślinnej, tworzy dwa mocne wiązania. Quinabactin – tylko jedno wiązanie.

Cutler wraz ze współpracownikami z University of California w Riverside oraz Medical College of Wisconsin zbadał miliony cząsteczek podobnych do kwasu abscysynowego, szukając takich, które tworzyłyby dwa wiązania. W końcu udało się znaleźć właściwy związek – Opabactin, znany również, jako “OP” (ta druga nazwa pochodzi ze slangu graczy komputerowych odnosi się do najpotężniejszej postaci lub broni w grze, na przykład miecza, którego jeden cios zabija smoki). W rzeczy samej OP ma działanie 10 razy silniejsze, niż ABA. Poza tym zaczyna działać bardzo szybko – w ciągu kilku godzin.

Kolejnym celem badań tego samego zespołu będzie znalezienie substancji o odwrotnym działaniu – przyspieszającej wzrost kosztem odporności na susze. Ma to sens na przykład w szklarniach, gdzie wody nie brakuje.