محیط زیست

شناسایی پایه‌های ژنتیکی موثر در مقاومت گیاهان در برابر کم‌آبی

دنیای سبز تر - 14 آذر 1396   13:04
شناسایی پایه‌های ژنتیکی موثر در مقاومت گیاهان در برابر کم‌آبی
 
محققان آمریکایی اعلام کردند که موفق به شناسایی پایه‌های ژنتیکی مکانیسمی شده‌اند که نقش اساسی در مقاومت گیاهان در برابر خشکسالی دارد؛ این دستاورد به آنها امکان می‌دهد محصولاتی را تولید کنند که در شرایط کم‌آبی رشد و نمو می‌کنند.
به گزارش ایرنا از روزنامه ایندیپندنت، محصولات کشاورزی از بزرگ‌ترین عوامل مصرف آب در جهان هستند. تولید محصولاتی که به آب کمتری نیاز داشته باشند، برای مناطق نیمه‌خشک جهان اهمیت زیادی دارد.
گیاهان مقاوم به خشکسالی مکانیسمی معروف به متابولیسم کراسولاسیون یا CAM دارند که به آنها امکان می‌دهد به رغم وجود سطوح پایین آب زنده بمانند.
در مطالعه جدیدی که در مجله Nature Communications منتشر شد، گروهی از محققان موفق به شناسایی مجموعه ژن‌های زیربنای CAM شده‌اند؛ این مجموعه، زمینه را برای مهندسی ژنتیک محصولات غذایی در آینده فراهم می‌کند.
دکتر شیائوحان یانگ، زیست‌شناس گیاهی در آزمایشگاه ملی Oak Ridge وزارت انرژی آمریکا که در نوشتن این مطالعه همکاری داشت، گفت: CAM یک مکانیسم ثابت شده برای افزایش بهره‌وری استفاده از آب در گیاهان است.
CAM اساسا شکلی از فتوسنتز است که اجازه می‌دهد منافذ موجود در برگ‌های گیاهان شب‌ها برای جذب دی‌اکسید کربن باز شوند؛ اما در طول روز که خورشید در آسمان است، این منافذ به منظور جلوگیری از هدررفت آب بسته می‌مانند.
وی افزود: همانطور که توانستیم مولفه‌های ساختار فتوسنتز CAM را نشان دهیم، می‌توانیم فرآیند متابولیک محصولاتی را هم که آب زیاد مصرف می‌کنند، مانند برنج، گندم و دانه‌های سویا، برای تسریع سازگاری آنها با محیط‌هایی که به لحاظ آب محدودیت دارند، مهندسی کنیم.
این محقق و همکارانش، ژنوم‌های سه گونه مختلف گیاهی از جمله خانواده‌های ارکیده و آناناس را که از مکانیزم CAM استفاده می‌کنند، بررسی کردند و در نهایت موفق به کشف 60 ژن شدند که در همه این سه گونه مختلف گیاه، به یک شیوه تکامل یافته‌اند تا آنها از این مکانیزم برخوردار شوند.
محققان امیدوارند که با شناخت این ژن‌ها بتوانند در محصولات غذایی و انرژی ظرفیتی برای CAM مهندسی کنند. این ظرفیت به محصولات اجازه می‌دهد تا در محیط‌هایی که پیش از این تولید محصول در آنها ممکن نبود، رشد کنند یا زمانی که با آب و هوای نامطلوب مواجه می‌شوند، مقاوم‌تر شوند.

00