Jill Farrant: How we can make crops survive without water
Jill Farrant: Jak můžeme přizpůsobit plodiny, aby přežily bez vody
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
extremely drought-tolerant crops,
extrémně suchomilných plodin,
to providing food security in the world,
potravinové bezpečnosti ve světě,
droughted state.
that these plants look dead,
že tyto rostliny vypadají mrtvě,
start growing, in 12 to 48 hours.
začnou růst, do 12 až 48 hodin.
will go towards providing food security?
zajištění potravinové bezpečnosti?
is around 7 billion.
je zhruba 7 miliard.
happening in Africa.
odehrávající se v Africe.
organizations of the world
organizace světa navrhly,
a 70 percent increase
are at the base of the food chain,
vespod potravního řetězce,
to have to come from plants.
the potential effects of climate change.
potenciální dopady klimatických změn.
published in 2011,
vydané roku 2011,
of climate change
na změny klimatu
amongst other things --
mimo další věci ---
or infrequent rain.
nebo nepravidelnému dešti.
used for agriculture,
využívané pro zemědělství,
because of lack of rainfall.
that's predicted to happen in 2050.
že se stane v roce 2050
in fact, much of the world,
very smart ways of producing food.
velmi chytrém způsobu produkování jídla.
some drought-tolerant crops.
nějaké suchomilné plodiny.
to remember about Africa is
je živena deštěm.
is not the easiest thing in the world.
není zrovna nejlehčí věc na světě.
metabolizing organisms,
aktivně metabolizující organismy,
se odehrávají ve vodě.
of water results in death.
vody končí smrtí.
changes to avoid that.
abychom se tomu vyhli.
a little bit more water than us,
o trochu více vody než my,
a little bit more than us,
depending on the species,
v závislosti na druhu,
to resist or avoid water loss.
zabránit nebo se vyhnout ztrátě vody.
can be found in succulents.
mohou být nalezeny u sukulentů.
at such great cost
za tak velkou cenu,
are found in trees and shrubs.
ve stromech a křovinách.
it through them at all times,
of roots to shoots is so great
s výhonkem je tak velká,
has been planted upside down.
byl zasazen vzhůru nohama.
for hydration of that plant.
na hydrataci této rostliny.
of avoidance is found in annuals.
nalezneme u jednoletek.
of our plant food supplies.
našich rostliných potravinových zásob.
you don't see much vegetation growth.
moc rostoucí vegetace.
they produce a seed,
vyprodukují semínko,
that dry and still alive,
a stále živé,
is lie in extremes of environment
že leží v extrémních prostředích
of desiccation-tolerant seeds
vysušení tolerantních semen
or angiosperms, onto land.
neboli angiosperms na souš.
as our major form of food supplies.
našemu hlavnímu zdroji potravin.
of our plant food supplies.
našich rostlinných zásob jídla.
you can produce a lot of seed.
můžete vyprodukovat mnoho semen.
so there's a lot of food calories,
je tam dost kalorií,
for times of famine,
pro doby hladomoru,
avoidance or tolerance characteristics.
ani tolerantních charakteristik.
to help them survive the rest of the year.
pomůže přežít zbytek roku.
efforts in agriculture
snaze v zemědělství
nenáchylnost, tolerance –
to understand how those work --
k porozumění, jak fungují --
of their cellular water,
95 procent své buněčné vody,
for months to years,
po měsíce až roky,
desiccation-tolerant.
vysušení odolná.
of environmental conditions.
podmínky extrémního prostředí.
plant species that can do this.
které to zvládnou.
of these three species
těchto tří druhů
so you can see how quickly it happens.
jak rychle se to děje.
trying to understand how they do this.
snahou pochopit, jak to dělají.
of different resurrection plants,
rostlin vzkříšení,
i v suchých stavech,
of these plants serves as a model
že každá z nich slouží jako model
vytvořit suchomilnou.
to make drought-tolerant.
for example, is a grass,
called Eragrostis tef --
Eragrostis tef ---
to make drought-tolerant.
vytvořili suchomilné.
at a number of plants,
vícero rostlin je, že,
do they do the same thing?
dělají tu samou věc?
all that water and not die?
všechnu vodu a nezemřít?
systematický biologický přístup,
a systems biology approach
a comprehensive understanding
ecophysiological level.
na ekofyzické úrovni.
as they dried out
v rostlinné anatomii při vysušení
which is just a term for a technology
což je pouze termín pro technologii,
v reakci na vysušení.
in response to drying.
so we look at the proteome.
tak se díváme na proteomy.
in response to drying?
v reakci na vysušení?
which make metabolites,
enzymy, které tvoří metabolity,
because plants are stuck in the ground.
protože rostliny jsou přichyceny k zemi.
a highly tuned chemical arsenal
vysoce vyladěný chemický arzenál,
the stresses of their environment.
problémy jejich prostředí.
involved in drying.
spojené s vysycháním.
that we do at the molecular level,
kterou děláme na molekulární úrovni,
are made of lipids.
jsou tvořeny lipidy.
because they're in water.
jelikož jsou ve vodě.
those membranes fall apart.
tyto mebrány se zbortí.
to turn on genes.
k zapnutí genů.
and biochemical studies
a biochemické studie
the function of the putative protectants
funkce domnělých ochránců,
in our other studies.
v našich studiích.
k vyzkoušení a porozumění,
to try and understand
with its natural environment.
s jejich přirozeným prostředím.
I needed a comprehensive understanding
že potřebuji obecné porozumění
for a biotic application.
na biotické použití.
genetically modified crops?"
modifikované plodiny?"
of genetic modification.
genetické modifikace.
wheat, rice and maize,
pšenice, rýže a kukuřice,
from their ancestors,
našimi předky,
by conventional breeding.
tradičním šlechtěním.
resurrection plant genes into crops,
do plodin geny rostlin vzkříšení,
we have tried that approach.
jsme tento postup vyzkoušeli.
some of my collaborators at UCT,
spolupracovníci v UCT,
upon an extremely ambitious approach,
s extrémně ambiciózním přístupem,
whole suites of genes
na zapnutí celé sady genů,
ve všech plodinách.
under extreme drought conditions.
v podmínkách extrémního sucha.
some of the data from that first approach.
z toho prvního přístupu.
about how genes work.
pár věcí o tom, jak geny fungují.
dvojitou šroubovicí DNA.
of double-stranded DNA.
of your body or in a plant's body.
našeho těla nebo v těle rostliny.
of this gene, the next gene will start.
a spustí se další gen.
simple on-off switches.
a lot of fine-tuning,
before that gene is switched on.
než se geny zapnou.
in biotech studies
v biotechnických oborech je,
and see how the plant responds.
jak rostlina odpovídá.
to talk to you about,
suchem vyvolatelný spouštěč,
a drought-induced promoter,
in a resurrection plant.
v rostlinách vzkříšení.
is that we do nothing.
že neděláme nic.
genes from resurrection plants.
z genů rostlin vzkříšení.
particularly drought stress,
především zátěž sucha,
and can cause crop death.
a mohou způsobit plodině smrt.
that's very popularly used in Africa.
který je běžně využíván v Africe.
are plants without the genes,
jsou rostliny bez těch genů,
do a hell of a lot better.
vedou o mnoho lépe.
that there's considerable similarity
že je tu výrazná podobnost
in seeds and resurrection plants.
v semenech a rostlinami vzkříšení.
evolved in seed desiccation tolerance
vytvořené pro semennou vysoušecí toleranci
of resurrection plants?
of research from my group
of Henk Hilhorst in the Netherlands,
Henka Hilhorsta v Nizozemí,
that are involved in both.
která je zahrnuta v obou.
very crudely for maize,
velmi nahrubo na kukuřici,
for desiccation tolerance.
pro vysychající toleranci.
at the end of their period of development,
na konci jejich cyklu vývoje,
switch on the same genes
zapínají stejné geny,
in their roots and leaves,
ve svých kořenech a listech,
and cellular signals
in resurrection plants,
v rostlinách vzkříšení
in the evolution of resurrection plants
v evoluci rostlin vzkříšení
for your attention.
vám děkujeme za pozornost.
ABOUT THE SPEAKER
Jill Farrant - Professor of molecular and cell biologyJill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates.
Why you should listen
A professor of molecular and cell biology at the University of Cape Town (UCT) in South Africa, Jill Farrant researches the remarkable (and little known) world of resurrection plants. These are plants that can survive extreme drought, “resurrecting” when moistened or irrigated. If we can better understand their natural preservation mechanisms and their key protectants, she suggests, it could help us develop more drought-tolerant crops to feed populations in increasingly dry and arid climates around the world. Her research may also have medical applications.
Farrant was the African/Arab States recipient of the 2012 L'Oreal-UNESCO Award for Women in Science, one of only five scientists worldwide who were selected by an international jury as "researchers who will have a major impact on society and help light the way to the future." In 2009, she was awarded an A-rating by the National Research Foundation (the first female researcher at UCT ever to receive such a rating) as well as being made a member of the UCT College of Fellows.
Jill Farrant | Speaker | TED.com