Annak a ténynek köszönhetően, hogy a globális felmelegedés miatt a Föld éghajlata egyre szárazabb és forróbb, a mezőgazdaság nehéz napokat él át. A tudósoknak sikerült kidolgozniuk az élelmiszer-növények genetikai módosításának hatékony módszertanát, amely a jövőben segíti a gazdálkodókat a termésnövelésben.
A Föld bolygó fokozatosan melegszik. Ráadásul a területén a népesség folyamatosan növekszik. A globális felmelegedéssel szemben a gazdálkodók két nagy kihívással néznek szembe. Először is, a növényeknek ellen kell állniuk a szárazabb, forróbb éghajlatnak, másodszor pedig az embereknek egyre több természetes termékre van szükségük. Az ilyen körülmények valóban komoly döntéseket igényelnek.
A kutatók a héten jelentették be, hogy megtalálták a módját a növények termelékenységének genetikai szinten történő növelésére, lehetővé téve a növény számára a napenergia sokkal hatékonyabb felhasználását. A tudósok remélik, hogy ez segít a gazdáknak az egyre növekvő népesség igényeinek kielégítésében. "Célunk a mezőgazdaság támogatása az egész világon" - mondja Nyogi Krishla, a projektben részt vevő egyik kutató.
A hozam növelése érdekében a tudósoknak először le kellett küzdeniük a növények természetes védekező mechanizmusait. Amikor egy növény több fényt kap, mint amennyi a sikeres fotoszintézishez szükséges, sejtjei megindítják a nem fotokémiai klorofill fluoreszcencia kioltási folyamatát (NPQ), amely lehetővé teszi számukra a felesleges energia felszabadítását hő formájában a túlmelegedés elkerülése érdekében. Amikor a nap elhagyja az eget, és a növények ismét árnyékban vannak, az NPQ lelassul, de időbe telik, amelynek során a fotoszintézis is nagyon lassú. A növények által az evolúció során megszerzett mechanizmus segít hatékonyan megbirkózni a vad éghajlattal, de a modern mezőgazdaság kevéssé hasonlít a vad dzsungelre vagy a szavannára. Számára a nem fotokémiai oltás inkább hátrány, amely csökkenti a hozammutatókat,Végül is, minél több energia, annál több cukor és hasznos mikroelem van a növények gyümölcseiben, és ezért annál magasabb az energiaértékük és az ízük. Ezért a tudósok úgy döntöttek, hogy megváltoztatják az NPQ-t, és lehetővé teszik a növények számára, hogy több fotont nyeljenek el.
A természetes növényvédelem mechanizmusa a felesleges napenergiától
Amikor az UV-sugárzás túl intenzívvé válik, a növényi sejtek hő formájában felszabadítják a felesleges energiát, elkerülve ezzel a túlmelegedést. A probléma az, hogy amíg a védelmi rendszer működik, a fotoszintézis nagyon lassú.
Ennek eredményeként több intézet kutatócsoportja megtalálta a módját az NPQ-vel összefüggő gének módosítására a közönséges dohánynövényekben (Latin Nicotiana tabacum), hogy azok sokkal gyorsabban lelassítsák az oltási folyamatot, amikor a növény árnyékban van. Ezek a változások 3 fehérje termelésének növekedéséhez vezettek, ami felgyorsítja a fotoszintézis helyreállítását a kioltás után. Ennek köszönhetően a fotoszintézis hatékonysága 15% -kal nőtt.
Promóciós videó:
Ez azt jelenti, hogy most 15% -kal több dohánytermést kapunk? Nem. Nyoggia szerint a választás csak azért esett a dohányra, mert a laboratóriumban könnyű termeszteni, és ugyanolyan aktívan termesztik, mint az étkezési növényeket. A jelenlegi kísérlet lényegében csak annak bizonyítéka, hogy a tudósok technikája működik. Mivel a csapat az összes növényben megtalálható génekkel és fehérjékkel foglalkozik, a genetikai javítási technika alkalmazható más növényekre is. Tehát, ha sikeresen tesztelik rajtuk, a jövőben az új módszert világszerte alkalmazni lehet, amely jelentősen megnöveli a hozamokat, és segíti a növényeket a hő és az aszály megbirkózásában.