Pflanzen wie Zuckerrohr, Reis, Weizen und Mais sind auf Bewässerung angewiesen. Da sie so durstig sind, sind sie auch anfällig für Trockenheit. Einen Weg zu finden, die Pflanzen vor Dürre zu schützen, ist eine Herausforderung, die so schnell wie möglich gelöst werden muss.

Eine Möglichkeit, die Fähigkeit einer Pflanze zu verbessern, mit Wassermangel fertig zu werden, sind transgene Ansätze. Wissenschaftler finden immer mehr Gene, die Pflanzen nutzen, um mit Wasserknappheit fertig zu werden. Eine beträchtliche Anzahl von Genen, die auf Trockenheit reagieren, kodieren Proteine ​​mit unbekannten Funktionen.

Betty et al. charakterisierten ein Gen als Reaktion auf Umweltbelastungen. Dadurch konnten sie einen Einblick in die unbekannte Fraktion des Zuckerrohrgenoms gewinnen. Scdr2 (Sugarcane drought-responsive 2) kodiert für ein kleines Protein. Das Gen teilt hoch konservierte Sequenzen mit einkeimblättrigen, zweikeimblättrigen, Algen und Pilzen. Die Autoren untersuchten Pflanzen, die das überexprimieren  Scdr2 Zuckerrohr-Gen für ihre Reaktion auf Salzgehalt und Trockenheit.

Versuchsergebnisse
Auswirkungen von Dürre und Salzgehalt auf Tabaksämlinge mit Überexpression von Scdr2. Bild: Begcy et al. 2019.

Überexpression von Scdr2 erhöhte Keimraten in Tabaksamen unter Dürre- und Salzgehaltsbedingungen. Juvenile transgene Pflanzen überexprimieren Scdr2 und Dürre- und Salzstress ausgesetzt waren, zeigten: höhere Photosynthesewerte, interne CO2-Konzentration und Stomataleitfähigkeit, verringerte Ansammlung von Wasserstoffperoxid in den Blättern, keine Benachteiligung des Photosystems II und schnellere Erholung nach Unterwerfung unter beide Stressbedingungen. Die Atmung wurde durch beide Belastungen in der Studie nicht stark beeinträchtigt Scdr2 transgene Pflanzen, wohingegen Wildtyp-Pflanzen erhöhte Atmungsraten zeigten.

Das schlussfolgern die Autoren Scdr2 ist am Reaktionsmechanismus auf abiotischen Stress beteiligt. Höhere Scdr2-Werte verbesserten die Widerstandsfähigkeit gegenüber Salzgehalt und Trockenheit, und dieser Schutz korrelierte mit reduzierten oxidativen Schäden. Scdr2 verleiht auf physiologischer Ebene Vorteile gegenüber Klimabeschränkungen. Daher ist Scdr2 ein potenzielles Ziel zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Zuckerrohr gegenüber abiotischem Stress.