افزایش 40 درصد محصولات کشاورزی با دستکاری در فتوسنتز - بانیما

فتوسنتز، فرایندی است که طی آن گیاه انرژی نور را به شیمیایی تبدیل می نماید. اما این فرایندی کاملا کارآمد نیست. در فتوستنز مرحله کلیدی وجود دارد که طی آن آنزیم RuBisCO گیاه مولکول های دی اکسید کربن را جذب می نماید.

در 25 درصد مواقع، آنزیم RuBisCO به طور اشتباه به جای دی اکسید کربن، مولکول های اکسیژن را جمع آوری می نماید. این روند به فراوری یک محصول جانبی سمی منجر می گردد که کل فتوسنتز را مختل می نماید. به همین دلیل در گیاه فرایند تنفس نوری(Photorespiration) انجام می گردد تا محصول جانبی مشکل ساز را حذف کند.

پل ساوت محقق ارشد این پژوهش جدید می گوید: تنفس نوری یک فرایند آنتی فتوسنتز است و سبب می گردد انرژی و منابع ارزشمند گیاه از بین برود.

تخمین زده می گردد در محصولات غذایی مانند سویا، برنج و گندم فرایند تنفس نوری 20 تا 50 درصد انرژی فتوسنتز گیاه را مصرف می نماید. بنابراین جای تعجبی ندارد که دانشمندان در کوشش برای یافتن راه هایی برای کاهش مصرف انرژی تنفس نوری هستند.

تحقق افزایش کارایی فتوسنتزی (RIPE) یک پروژه تحقیق بین المللی است که در سال 2012 با هدف اصلی توسعه روش های افزایش فراوری محصولات غذایی از طریق مهندسی تکنیک های فتوسنتزی کارآمد صورت گرفته است.

بیل و ملیندا گیتس بخش عمده سرمایه این پروژه را تامین نموده اند. به هرحال در اوایل امسال یک پیشرفت ژنتیکی ساده هیجان انگیز توانست از 25 درصد آب مورد احتیاج گیاهان کشاورزی بکاهد و در عین حال محصولی عادی فراوری کند.

گروهی از دانشمندان برای کاهش مصرف انرژی تنفس نوری کوشش کردند تا مسیر آن را کارآمدتر و به مراتب کوتاهتر نمایند. این تحقیق در اصل مسیرهای جایگزینی در سلول گیاه ایجاد کرد تا محصولات سمی جانبی با انرژی کمتر و بهتر حذف شوند.استفان لانگ مدیر پروژه RIPE می گوید: این روش شبیه کانال پاناما است که با یاری مهندسی کارآمدی تجاری افزایش یافت. دراین تحقیق نیز ایجاد مسیر میانبر در فتوستنز نشان دهنده افزایش کارآمدی این فرایند است.

روش جدیدی روی تنباکو آزمایش شد. طی دوسال آزمایش در شرایط عادی، محصول کشاورزی مهندسی شده سریعتر رشد کرد و نسبت به گیاه عادی 40 درصد حجم بیشتری داشت.

در مرحله بعدی تحقیق این روش روی گیاهان خوراکی مانند سویا، برنج، سیب زمینی و گوجه فرنگی انجام می گردد.

دونالد اورت یکی از محققان ارشد این طرح می گوید: می توان با این روش غذای مورد احتیاج برای 200 میلیون نفر را فراهم کرد.

پژوهش جدید در ژورنال ساینس منتشر شده است.

چین: چین از اون کشورهایی هست که حتما یکبار هم شده باید در زندگیتون به اونجا سفر کنید