تاثیر مهم اصلاح ژنتیکی در فتوسنتز

به گزارش ایانا٬ با افزایش جمعیت نیاز به محصولات غذایی بیشتر می‌شود. این چالش منجر شده تا استفاده از آفت‌کش‌ها٬ آبیاری بیش از حد و افزایش مکانیزاسیون شیوه‌های کشاورزی ترویج پیدا کند. حالا محققان امیدوارند با اصلاح ژنتیکی به بهینه‌سازی روند فتوسنتز کمک کنند. اصلاح ژنتیکی منجر به جذب نور و دی‌اکسید کربن بیشتری برای سوخت گیاه می‌شود.

آماندا کاوانا٬ محقق پسادکتری در دانشگاه النوی به وب‌سایت گیزمودو می‌گوید: «هدف ما این است که راه‌حلی برای تمام مشکلات فتوسنتز پیدا کنیم».

فتوسنتز یک واکنش شیمیایی فوق‌العاده است اما بی‌عیب و نقص نیست. بر اساس این گزارش٬ برای حذف محصولات جانبی که گلیکولات نام دارد و برای گیاه سمی است٬ به روند چرخه کربن در حضور اکسیژن نیاز است. در نتیجه آن٬ میزان بهره‌وری روند فتوسنتز مخصوصا در شرایط آب و هوایی گرم و خشک ۲۰ تا ۵۰درصد افزایش می‌یابد.

دانشمندان همواره به دنبال راه‌حل بهتری برای حذف محصولات جانبی سمی هستند. آنها برای حذف گلیکولات با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری سه روند جدیدی را طراحی کرده‌اند. سپس دی‌ان‌ای جدید را به کلروپلاست گیاه تنباکو٬ محل وقوع فتوسنتز٬ پیوند زده‌اند تا به صورت عمدی از خروج گلیوکولات از کلروپلاست جلوگیری کنند. نتیجه آزمایش‌ها نشان می‌دهد که میزان زیست توده این گیاهان به ۴۰درصد افزایش پیدا کرده است.

این گزارش که بنیاد بیل و ملیندا گیتس بودجه آن را فراهم کرده٬ توجه مورین هنسن٬ استاد دپارتمان ژنتیک و بیولوژی مولکولی در دانشگاه کورنل را به شدت به خود جذب کرده است. او نکات مهم این تحقیق را تکامل فرآیند رشد گیاه و انجام شدن این آزمایش‌ها در زمین‌های زراعی (به جای گلخانه‌ها) می‌داند.

 آزمایش‌ها و تحقیقات بیشتری باید انجام شود تا دانشمندان بتوانند به نتیجه‌گیری قطعی دست پیدا کنند. بکارگیری از این روش‌ها در مزارع ممکن است یک‌دهه و یا بیشتر طول بکشد. این تحقیق روی گیاه تنباکو انجام شده چون به راحتی می‌توان نتیجه آن را با پربرگ شدن گیاه مشاهده کرد. دانشمندان این تحقیق امیدوارند بتوانند از این روش‌ها برای محصولات غذایی مانند دانه سویا استفاده کنند. آنها همچنین قبل از آنکه بتوانند وارد بازار رقابت شوند٬ باید ثابت کنند که این اصلاحات ژنتیکی  بی‌ضرر است و مصرف محصولات آن عوارض جانبی غیرمنتظره‌ای ندارد.

بهبود فتوسنتز راه‌حل جذابی برای کاهش گرسنگی در دنیاست که دیگر روش‌های اصلاح ژنتیکی و زادگیری گزینشی تا کنون به آن نپرداخته‌اند. این تحقیق در واقع تاکیدی است بر این گفته که تنها تحولی که باید در کشاورزی صنعتی صورت بگیرد تغییر روند فتوسنتز است که در طی آن گیاه تغذیه و انرژی مورد نیاز خود را تامین می‌کند.