جنرال لواء

يقوم العلماء بهندسة المحاصيل وراثيًا بحيث تحتاج إلى مياه أقل بنسبة 25٪


الزراعة في الوقت الحاضر تستهلك 90 بالمائة من المياه العذبة العالمية. ومع ذلك ، يجب أن يزيد الإنتاج بشكل كبير لإطعام سكان العالم المتزايدين.

تمكن باحثون من جامعة إلينوي من تحسين طريقة استخدام المحاصيل للمياه 25 بالمائة، دون إفساح المجال أمام محصول النبات

تمكن الخبراء من القيام بذلك عن طريق تغيير التعبير عن جين واحد فقط موجود في جميع النباتات. ستنمو هذه النباتات المعدلة بشكل أسرع وتنتج أكثر من نظيراتها العادية عندما تكون المياه محدودة.

لتتمكن من هندسة النباتات ، قام الباحثون بزيادة مستويات البروتين الضوئي (PSbS). سيخدع هذا البروتين النبات لإغلاق ثغوره بطريقة جزئية للحفاظ على المياه. ستسمح المسام المجهرية الموجودة في الورقة للماء بالهروب خلال عملية النتح.

قام الفريق بتحسين كفاءة استخدام المياه في المحطة ، وهي نسبة ثاني أكسيد الكربون الذي يدخل النبات إلى تسرب الماء ، بنسبة 25 بالمائة. لم يضحوا بشكل كبير بالتمثيل الضوئي أو يثمروا في التجارب الميدانية.

قال ستيفن لونج ، رئيس Ikenberry Endowed لبيولوجيا النبات: "لقد تحسنت غلة المحاصيل بشكل مطرد على مدى الستين عامًا الماضية ، لكن كمية المياه المطلوبة لإنتاج طن واحد من الحبوب لم تتغير - مما دفع الكثيرين إلى افتراض أن هذا العامل لا يمكن أن يتغير". وعلوم المحاصيل في جامعة إلينوي.

"إن إثبات أن نظريتنا تعمل في الممارسة العملية يجب أن يفتح الباب أمام المزيد من البحث والتطوير لتحقيق هذا الهدف المهم للغاية للمستقبل."

قالت كاتارزينا جلواكا ، باحثة ما بعد الدكتوراه التي قادت هذا البحث في معهد كارل آر ووز لبيولوجيا الجينوم (IGB) في جامعة إلينوي: "كانت هذه النباتات تحتوي على كمية من الماء أكثر مما تحتاجه ، لكن هذا لن يكون هو الحال دائمًا". في أوربانا شامبين.

"اختراق استجابة الثغور لجودة الضوء"

ارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون في غلافنا الجوي بنسبة 25 في المائة في السنوات السبعين الماضية فقط. هذا يسمح للنباتات بجمع ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون دون فتح مسام الثغور بشكل كامل.

هناك أربعة عوامل يمكن أن تسبب فتح وإغلاق الثغور. هذه هي الرطوبة ومستويات ثاني أكسيد الكربون في النبات ونوعية الضوء وكمية الضوء. يدعي الباحثون أن هذه هي الدراسة الأولى التي أبلغت عن استجابة اختراق الثغور لنوعية الضوء.

قال الدكتور لونج ، أستاذ علوم المحاصيل في جامعة لانكستر: "لم يواكب التطور هذا التغيير السريع ، لذا فقد ساعده العلماء".

اختبر الفريق فرضيتهم باستخدام التبغ. التبغ أسهل في التعديل وأسرع في الاختبار مقارنة بالمحاصيل الأخرى.

يقول الباحثون إنهم سيطبقون اكتشافاتهم الآن لتحسين كفاءة استخدام المياه للمحاصيل الغذائية. كما سيختبرون الكفاءة في ظروف المياه المحدودة.

قال يوهانس كرومديك ، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد بيولوجيا الجينوم (IGB) بجامعة إلينوي في أوربانا شامبين: "إن جعل نباتات المحاصيل أكثر كفاءة في استخدام المياه هو التحدي الأكبر الذي يواجه علماء النبات الحاليين والمستقبليين".

"تظهر نتائجنا أن زيادة تعبير PsbS يسمح لنباتات المحاصيل بأن تكون أكثر تحفظًا مع استخدام المياه ، وهو ما نعتقد أنه سيساعد على توزيع موارد المياه المتاحة بشكل أفضل خلال فترة موسم النمو والحفاظ على إنتاجية المحصول أثناء فترة الجفاف" ، قال. .


شاهد الفيديو: نتائج كارثيه لتحليل مياه الشرب اجرته شركة تارجت لمعالجة المياه (كانون الثاني 2022).