استفاده از ژن‌های علف هرز برای مقاوم‌سازی برنج در برابر کمبود آب

محققان ژاپنی روش جدیدی را ابداع کردند که در آن با استفاده از ژن‌های نوعی علف هرز به نام 'شاهی تاله' برنج را در برابر کم‌آبی مقاوم می‌کنند.

کد خبر: ۱۵۲۶۳۲

تاریخ: ۱۹ فروردين ۱۳۹۶ - ۱۲:۴۶

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه خبری ساینس، گیاهان با استفاده از نوعی ترکیب شیمیایی موسوم به محافظ‌های اسمزی که حاوی انواع مختلفی قند هستند، با خشکی و کمبود آب مقابله می‌کنند. با افزایش میزان این ترکیب در بافت سلول‌ها، آب موجود در آن‌ها مدت بیشتری باقی می‌ماند.
یکی از قندهای محافظ که به حفظ آب گیاه در شرایط خشک آب و هوایی کمک می‌کند، گلکتینول است که برای ساخت آن نوعی آنزیم به نام Gols لازم است. محققان به‌منظور تولید آنزیم Gols یکی از ژن‌های علف هرز شاهی تاله موسوم به Arabidopsis GolS2 را درون گیاه برنج وارد کردند تا مقاومت برنج را در برابر فشارهای ناشی از خشکی آب و هوا افزایش دهند.
این محققان برای تولید گونه‌های جدید برنج، کار خود را با برنج‌های برزیلی و آفریقایی آغاز کردند و این گیاهان را در محیط‌های گلخانه‌ای تحت کنترل، پرورش دادند. برای اطمینان از نتیجه کار نیز میزان آنزیم تولید شده توسط گونه‌های جدید را با برنج‌هایی که در آن‌ها دستکاری ژنتیکی انجام نشده است، مقایسه کردند.
پس از آن گونه‌های ژنتیکی را در محیط‌های خشک شبیه‌سازی شده، مورد آزمایش قرار دادند و دریافتند گونه‌های جدید در برابر گرما و خشکی مقاوم‌تر از سایر گونه‌ها هستند. در مرحله پایانی کار نیز، گونه‌های جدید را در یک دوره زمانی سه ساله، در فصل‌ها و مناطق مختلف کشور کامبوج زیر کشت بردند.
در این بررسی‌ها معلوم شد گونه‌های جدید برنج، بازده بیشتری دارند،‌ در برابر خشکی مقاوم‌تر هستند، حجم زیستی آن‌ها بیشتر است، قدرت باروری آن‌ها بیشتر است، میزان بیشتری آب را درون خود نگه می‌دارند و میزان کلروفیل موجود در آن‌ها حتی در شرایط بسیار خشک نیز بیشتر از گونه‌های دیگر است.
اکنون محققان در تلاشند تا بدون دستکاری ژنتیکی گونه‌هایی از برنج را تولید کنند که ویژگی‌های مشابهی را داشته باشد.
بر اساس آمار سازمان غذا و کشاورزی، برنج بعد از گندم و ذرت، پرمصرف‌ترین غلات در جهان است.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Plant Biotechnology Journal منتشر شده است.