انتشار این مقاله


بیوتکنولوژی؛ افزایش ۲۰ درصدی مقاومت گیاهان زراعی

محققان توانسته‌اند با بهبود ژنتیکی فرآیند فتوسنتز، گیاهان زراعی را تا ۲۰ درصد مقاوم‌تر کنند. محققان دانشگاه ایلی‌نوی (University of Illinois) به تازگی با روشی انقلابی موفق به بهبود (تقویت) ژنتیکی فرآیند فتوسنتز (Photosynthesis) شده‌اند. بر اساس اظهارات سازمان ملل، انسان تا سال ۲۰۵۰ باید میزان غذای تولیدی خود را [جهت تأمین نیاز‌های جمعیت رو به […]

محققان توانسته‌اند با بهبود ژنتیکی فرآیند فتوسنتز، گیاهان زراعی را تا ۲۰ درصد مقاوم‌تر کنند.

محققان دانشگاه ایلی‌نوی (University of Illinois) به تازگی با روشی انقلابی موفق به بهبود (تقویت) ژنتیکی فرآیند فتوسنتز (Photosynthesis) شده‌اند. بر اساس اظهارات سازمان ملل، انسان تا سال ۲۰۵۰ باید میزان غذای تولیدی خود را [جهت تأمین نیاز‌های جمعیت رو به رشد] تا ۷۰ درصد افزایش دهد. به عقیدۀ پژوهشگران این دستاورد جدید، یکی از پایه‌های پل بین “رشد جمعیت” و “تأمین غذا” خواهد بود.

اساس این تکنیک خنثی‌سازی پدیده‌ای موسوم به “خاموش‌سازی غیرفتوشیمیایی” (Non-Photochemical Quenching) در گیاهان است که باعث کاهش بهره‌وری (Productivity) گیاه می‌شود. NPQ نوعی مکانیسم دفاعی است که هنگام تابش شدید نور خورشید فعال شده و با تبدیل انرژی اضافی به گرما به بقاء گیاه کمک می‌کند. علی‌رغم کمک به بقاء، NPQ پس از برطرف شدن تابش شدید نور به کندی غیرفعال شده و فرآیند فتوسنتز را مختل می‌سازد؛ خصوصاً در مواردی که گیاه به فتوسنتز احتیاج دارد ولی  با این حال انرژی نور آفتاب را با تبدیل به گرما به هدر می‌دهد.

این مدل رایانه‌ای نشان می‌دهد که گیاه اصلاح شده با راندمان بیشتری می‌تواند از انرژی نور جهت فتوسنتز استفاده نماید. امتیاز تصویر: Julie McMahon
این مدل رایانه‌ای نشان می‌دهد که گیاه اصلاح شده با راندمان بیشتری می‌تواند از انرژی نور جهت فتوسنتز استفاده نماید. امتیاز تصویر: Julie McMahon

پژوهشگران توانسته‌اند با تقویت کارکرد ۳ پروتئین دخیل در فتوسنتز (از طریق اصلاح ژنتیکی)، این مشکل را برطرف نمایند. در این حالت گیاهان با سرعت بسیار بیشتری NPQ را خاموش کرده و به فعالیت خود می‌پردازند.
این مطالعه بر روی گیاه تنباکو (Nicotiana tabacum) انجام شد و از میان ۳ پروتئین دست‌کاری شده، ۲ پروتئین تا سقف ۲۰ درصد و دیگری به میزان ۱۴ درصد بهره‌وری گیاه را افزایش دادند.

شاید به نظر عجیب بیاید که چرا گیاهان تا کنون برای رفع این مشکل تکامل نیافته‌اند. این بدین دلیل است که در طبیعت، “اثربخشی فتوسنتز” عامل محدودکنندۀ رشد گیاه نیست؛ بلکه میزان دست‌رسی به منابع نیتروژن این محدودیت را اعمال می‌کند.

نتایج این مطالعه در زورنال Science (با Impact Factor: ۳۴/۶۶۱) منتشر شده است. “بنیاد بیل و ملیندا گبتس” (Bill & Melina Gates Foundation) بر روی این طرح سرمایه‌گذاری نموده است و قرار است این فناوری را وارد برنج، مانیوک (Cassava) و سویا بکند.

فناوری “اصلاح ژنتیکی” (Genetic Modification) تا کنون مخالفان زیادی را بر سر راه خود دیده است که گویا دست‌بردار هم نیستند. بسیاری از کشور‌های عضو اتحادیۀ اروپا کشت گیاهان اصلاح‌شده را به صورت رسمی ممنوع کرده‌اند. کمپین‌های ضد-GM با اصرار بر خطرات بالقوۀ انتقال ژن بین گونه‌های مجزا، سدی بر سر راه این فناری ایجاد نموده‌اند. با این حال فناوری GM فاقد چنین خطراتی است چرا که فقط پروتئین‌های موجود در گیاه را دست‌کاری می‌کند و هیچ‌گونه ژن خارجی را وارد گیاه نمی‌کند.

میلاد شیرولیلو


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *