Datorită faptului că, din cauza încălzirii globale, clima Pământului devine mai uscată și mai fierbinte, agricultura trece prin zile grele. Oamenii de știință au reușit să dezvolte o metodologie eficientă pentru modificarea genetică a culturilor alimentare, care îi va ajuta pe fermieri să crească producțiile în viitor.
Planeta Pământ se încălzește treptat. În plus, populația de pe teritoriul său crește constant. În fața încălzirii globale, fermierii se confruntă cu două mari provocări. În primul rând, culturile trebuie să reziste la climat mai uscat și mai cald, iar în al doilea rând, oamenii au nevoie de tot mai multe produse naturale. Situații ca acestea necesită decizii cu adevărat serioase.
Cercetătorii au anunțat săptămâna aceasta că au găsit o modalitate de a crește productivitatea culturilor la nivel genetic, permițând plantei să utilizeze energia solară mult mai eficient. Oamenii de știință speră că acest lucru îi va ajuta pe fermieri să răspundă nevoilor unei populații în continuă creștere. „Scopul nostru este să sprijinim agricultura din întreaga lume”, spune Krishla Nyogi, unul dintre cercetătorii implicați în proiect.
Pentru a crește randamentul, oamenii de știință au trebuit mai întâi să depășească mecanismele naturale de apărare ale plantelor. Când o plantă primește mai multă lumină decât este necesară pentru fotosinteza cu succes, celulele sale inițiază procesul de stingere a fluorescenței non-fotochimice a clorofilei (NPQ), care le permite să elibereze excesul de energie sub formă de căldură pentru a evita supraîncălzirea. Când soarele părăsește cerul și plantele sunt din nou la umbră, NPQ încetinește, dar este nevoie de timp, timp în care fotosinteza este, de asemenea, foarte lentă. Mecanismul pe care l-au dobândit plantele de-a lungul evoluției îi ajută să facă față în mod eficient climelor dure din sălbăticie, dar agricultura modernă seamănă puțin cu jungla sau savana sălbatică. Pentru el, stingerea non-fotochimică este mai degrabă un dezavantaj care scade indicatorii de randament,La urma urmei, cu cât este mai multă energie, cu atât sunt mai multe zaharuri și microelemente utile în fructele plantelor și, prin urmare, cu atât sunt mai mari valoarea și gustul lor energetic. Prin urmare, oamenii de știință au decis să schimbe NPQ și să permită plantelor să absoarbă mai mulți fotoni.
Mecanismul de protecție naturală a plantelor împotriva excesului de energie solară
Când radiațiile UV devin prea intense, celulele vegetale încep să elibereze excesul de energie sub formă de căldură, evitând astfel supraîncălzirea. Problema este că, în timp ce sistemul de apărare este instalat, fotosinteza este foarte lentă.
Ca rezultat, o echipă de cercetători din mai multe institute a găsit o modalitate de a modifica genele asociate cu NPQ în plantele comune de tutun (latina Nicotiana tabacum), astfel încât acestea să încetinească procesul de stingere mult mai repede în perioada în care planta este la umbră. Aceste modificări au dus la o creștere a producției a 3 proteine, care accelerează recuperarea fotosintezei după stingere. Datorită acestui fapt, eficiența fotosintezei a crescut cu 15%.
Video promotional:
Asta înseamnă că acum vom obține cu 15% mai multă recoltă de tutun? Nu. Potrivit lui Nyoggia, alegerea a căzut asupra tutunului doar pentru că este ușor de cultivat în laborator și este cultivat la fel de activ ca și culturile alimentare. Experimentul actual este în esență doar dovada că tehnica oamenilor de știință funcționează. Deoarece echipa se ocupă de gene și proteine care se găsesc în toate plantele, tehnica de îmbunătățire genetică poate fi aplicată și altor culturi. Deci, dacă testele vor avea succes, pe viitor noua metodă ar putea fi utilizată la nivel mondial, ceea ce va crește semnificativ randamentele și va ajuta plantele să facă față căldurii și secetei.
