Zbog činjenice da zbog globalnog zagrijavanja, Zemljina klima postaje suha i vruća, poljoprivreda prolazi kroz teške dane. Znanstvenici su uspjeli razviti učinkovitu metodologiju za genetsku modifikaciju prehrambenih usjeva, koja će poljoprivrednicima pomoći da povećaju prinose u budućnosti.
Planet Zemlja postupno se zagrijava. Uz to, stanovništvo na njezinom teritoriju neprestano raste. Suočeni s globalnim zatopljenjem, poljoprivrednici se suočavaju s dva velika izazova. Prvo, usjevi moraju izdržati sušu, vruću klimu, i drugo, ljudi trebaju sve više i više prirodnih proizvoda. Okolnosti poput ove zahtijevaju zaista ozbiljne odluke.
Istraživači su ovog tjedna najavili da su pronašli način za povećanje produktivnosti usjeva na genetskoj razini, omogućavajući biljci da mnogo učinkovitije koristi sunčevu energiju. Znanstvenici se nadaju da će to pomoći poljoprivrednicima da zadovolje potrebe sve veće populacije. "Naš je cilj podržati poljoprivredu širom svijeta", kaže Krishla Nyogi, jedan od istraživača uključenih u projekt.
Da bi povećali prinose, znanstvenici su prvo morali prevladati prirodne obrambene mehanizme biljaka. Kada biljka primi više svjetla nego što je potrebno za uspješnu fotosintezu, njezine stanice započinju proces nefotokemijskog gašenja fluorescencije klorofila (NPQ), što im omogućuje oslobađanje viška energije u obliku topline kako bi se izbjeglo pregrijavanje. Kad sunce napusti nebo, a biljke su ponovno u sjeni, NPQ usporava, ali treba vremena, tijekom kojeg je fotosinteza također vrlo spora. Mehanizam koji su biljke stekle tijekom evolucije pomaže im da se učinkovito nose s oštrom klimom u divljini, ali moderna poljoprivreda malo podsjeća na divlju džunglu ili savanu. Za njega je nefotokemijsko gašenje prilično nedostatak koji smanjuje pokazatelje prinosa,uostalom, što više energije, to je više šećera i korisnih mikroelemenata u plodovima biljaka, a samim tim i njihova energetska vrijednost i okus veći. Stoga su znanstvenici odlučili promijeniti NPQ i omogućiti biljkama da apsorbiraju više fotona.
Mehanizam prirodne zaštite biljaka od viška sunčeve energije
Kada UV zračenje postane preintenzivno, biljne stanice počinju oslobađati višak energije u obliku topline, izbjegavajući tako pregrijavanje. Problem je u tome što je, dok je obrambeni sustav na mjestu, fotosinteza vrlo spora.
Kao rezultat toga, tim istraživača s nekoliko instituta pronašao je način za dotjerivanje gena povezanih s NPQ-om u uobičajenim biljkama duhana (latinski Nicotiana tabacum), tako da oni puno brže usporavaju proces gašenja tijekom razdoblja kada je biljka u sjeni. Te su promjene dovele do povećanja proizvodnje 3 proteina, koji ubrzavaju oporavak fotosinteze nakon gašenja. Zahvaljujući tome, učinkovitost fotosinteze povećana je za 15%.
Promotivni video:
Znači li to da ćemo sada dobiti 15% više žetve duhana? Ne. Prema Nyoggii, izbor je pao na duhan samo zato što ga je lako uzgajati u laboratoriju te se uzgaja jednako aktivno kao i prehrambene usjeve. Trenutni eksperiment u osnovi je samo dokaz da tehnika znanstvenika djeluje. Budući da se tim bavi genima i proteinima koji se nalaze u svim biljkama, tehnika genetskog poboljšanja može se primijeniti i na druge usjeve. Dakle, ako se na njima uspješno testiraju, nova metoda mogla bi se koristiti u cijelom svijetu, što će značajno povećati prinose i pomoći biljkama da se nose s vrućinom i sušom.
