روشی جدید برای تولید فِرومون به‌ عنوان دافع آفات محصولات زراعی

به گزارش گروه علم و آموزش ایران اکونومیست از پایگاه خبری فیز (phys)، یک تیم پژوهشی متشکل از پژوهشگران سوئدی، چینی و آمریکایی یک راه بسیار ارزان‌تر برای تولید فِرومون به‌ عنوان دافع آفات محصولات زراعی طراحی کرده‌اند.

این تیم حاصل پژوهش خود را در مجله پایداری طبیعت (Nature Sustainability) منتشر کردند. آن‌ها در این مقاله توضیح دادند که چگونه یک گیاه را از نظر ژنتیکی تغییر دادند تا آن را وادار کنند نوعی فِرومون تولید کند که بتوان از آن به‌عنوان دافع آفات استفاده کرد.

با آشکارتر شدن خطرات استفاده از آفت‌کش‌ها برای محصولات زراعی، دانشمندان به تلاش‌هایشان برای یافتن جایگزین‌های ایمن‌تر سرعت بخشیده‌اند. در این پژوهش جدید، آن‌ها استفاده از فرومون را دوباره بررسی کرده‌اند. فِرومون‌ نوعی ماده شیمیایی است که حشرات و دیگر حیوانات از آن برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می‌کنند.

بیشتر آفت‌کش‌ها از طریق کشتن آفت‌هایی اثر می‌کنند که از گیاهان زراعی تغذیه می‌کنند. در صورتی که این مواد شیمیایی کارآمد باشند، حشرات سودمندی مانند گرده‌افشان‌ها را نیز می‌کشند. فرومون، جایگزینی امن‌تر برای آفت‌کش‌ها است.

حشرات این مواد شیمیایی را به‌منظور جذب جفت تولید می‌کنند. غرق‌کردن یک منطقه با موادشیمیایی مصنوعی حشرات را گیج می‌کند و از جفت‌گیری آن‌ها ممانعت می‌کند. متأسفانه، تولید فرومون در مقیاس صنعتی بسیار گران است؛ بنابراین، پژوهشگران روش جدیدی را در پیش گرفتند: مهندسی گیاهان برای تولید فرومون.

دانشمندان برای دستیابی به این هدف، ژن‌های آفت مشخصی را مطالعه کردند تا متوجه شوند کدامیک مسئول تولید فرومون است. سپس، آن‌ها رشته‌های دی‌اِن‌اِی را از ژنوم  (مجموعه کامل دستورالعمل‌های ژنتیکی) حشرات جدا کردند و آن‌ها را به ژنوم گیاه اضافه کردند. تیم پژوهشی از گیاه کامِلینا (کتان‌کش) استفاده کردند که یک گیاه زراعی دانه‌روغنی است. آن‌ها از طریق مهندسی این گیاه موفق شدند فرمون‌های تولیدشده توسط دو نوع پروانه را تولید کنند که در  زمانی که کرم ابریشم هستند از انواع مختلفی از گیاهان زراعی تغذیه می‌کنند.

پژوهشگران گیاهان مهندسی‌شده‌شان را در یک مزرعه کوچک کاشتند و میزان فرومون تولیدشده را اندازه‌گیری کردند. هنگامی که به موفقیت رسیدند، فرمون‌ها را از گیاهانی که پرورش داده بودند، استخراج کردند و نتایج را در تله‌های فرومونی به‌کار بستند. سپس، این تله‌ها را در سایت‌های آزمایش کشاورزی قرار دادند تا ببینند آیا آن‌ها آفات تهدیدکننده محصولات زراعی را گیج می‌کنند یا خیر.

نتیجه حاکی از این بود که اثربخشی این فرومون‌ها به اندازه فرومون‌های تجاری است؛ ولی با هزینه‌ای بسیار کمتر.