Η κλιματική αλλαγή μετατρέπει τα μπρόκολα… σε κουνουπίδια

Όπως γνωρίζουν οι έμπειροι κηπουροί, τα μπρόκολα δεν αναπτύσσονται σωστά και μπορεί να μοιάζουν με κουνουπίδια, όταν καλλιεργούνται σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

Μια νέα μελέτη εντοπίζει τη γενετική βάση για το γιατί τα κεφάλια του μπρόκολου αναπτύσσονται ανώμαλα όταν κάνει ζέστη, παρέχοντας πληροφορίες για τις επιπτώσεις της κλιματικής υπερθέρμανσης του πλανήτη στις καλλιέργειες και υποδεικνύοντας τον δρόμο για την αναπαραγωγή νέων ποικιλιών, πιο ανθεκτικών στη θερμότητα.

Στους πόσους βαθμούς Κελσίου το μπρόκολο γίνεται… κουνουπίδι

Το μπρόκολο αναπτύσσεται καλύτερα όταν φυτεύεται στις δροσερές αρχές της άνοιξης ή στα τέλη του καλοκαιριού, έως το φθινόπωρο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αν και το μπρόκολο αναπτύσσεται κανονικά σε μέσες θερμοκρασίες 16°C, τα κεφάλια του φυτού (αυτό που φτάνει ουσιαστικά στο πιάτο μας) αρχίζουν να παραμορφώνονται στους 22°C και φτάνουν να σχηματίσουν πιο πυκνές κεφαλές, που μοιάζουν με κουνουπίδι, στους 28°C.

Σε μεγαλύτερες θερμοκρασίες, η ανάπτυξη των ανθών περιορίζεται σε προηγούμενα στάδια ανάπτυξης:

Έτσι, στους 22°C, τα μπουμπούκια του μπρόκολου περιορίζονται σε ένα στάδιο όπου μοιάζουν με διασταύρωση μεταξύ κεφαλής μπρόκολου και κουνουπιδιού. Στους 28°C, είναι ακόμη πιο ανεπτυγμένα και μοιάζουν ακόμα περισσότερο με κουνουπίδι.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές έβαλαν στα μπρόκολα 5-αζακυτιδίνη (5-azacytidine), μια χημική ουσία που είναι γνωστό ότι αναστέλλει μια διαδικασία που ονομάζεται μεθυλίωση του DNA, όπου μια ομάδα μεθυλίου (ένα μικρό μόριο) προστίθεται στο DNA. Η μεθυλίωση είναι ένας μηχανισμός για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των γονιδίων. Σε αυτήν την περίπτωση καταστέλλει ένα σύμπλεγμα γονιδίων που απαιτούνται για την κανονική παραγωγή ενός κεφαλιού μπρόκολου. Όταν χορηγήθηκε 5-αζακυτιδίνη, οι κανονικές κεφαλές μπρόκολου αναπτύχθηκαν κανονικά ακόμη και στους 28°C, υποδηλώνοντας ότι η μεθυλίωση ήταν ο υπεύθυνος μηχανισμός πίσω από την ανώμαλη ανάπτυξη στην αυξημένη θερμότητα.

Απώτερος επιστημονικός στόχος είναι η βιώσιμη γεωργία

“Μόλις κατανοήσουμε καλύτερα τον μηχανισμό, θα είμαστε σε θέση να επινοήσουμε μια νέα βιοτεχνολογία, μια προσέγγιση μοριακής γενετικής για την καταστολή της μεθυλίωσης του DNA, προκειμένου να αναπαραχθούν σωστά οι καλλιέργειες σε υψηλότερες μέσες θερμοκρασίες και σε περισσότερες περιοχές του πλανήτη”, δήλωσε καθηγητής στο Τμήμα Βιολογίας των Φυτών στο School of Integrative Plant Science.

Η άνοδος της θερμοκρασίας επηρεάζει όλες τις πτυχές της ανάπτυξης των φυτών. Η ανάπτυξη των ανθών είναι ιδιαίτερα περίπλοκη και ευαίσθητη στις θερμοκρασίες. Η θερμότητα μειώνει την ποιότητα και την απόδοση λαχανικών, όπως το μπρόκολο, όπου τρώγεται ολόκληρο το κεφάλι του ανθού. Αν και απαιτείται περισσότερη μελέτη, ο καθηγητής πιστεύει ότι σε υψηλότερες θερμοκρασίες, η μεθυλίωση του DNA των γονιδίων που εμπλέκονται στην ανάπτυξη των φυτών μπορεί να διατηρηθεί σε όλες τις καλλιέργειες.