Kerana kenyataan bahawa disebabkan oleh pemanasan global, iklim Bumi menjadi semakin kering dan panas, pertanian mengalami masa-masa yang sukar. Para saintis telah berjaya mengembangkan metodologi yang berkesan untuk pengubahsuaian genetik tanaman makanan, yang akan membantu petani untuk meningkatkan hasil di masa depan.
Planet Bumi secara beransur-ansur memanas. Di samping itu, penduduk di wilayahnya terus bertambah. Dalam menghadapi pemanasan global, petani menghadapi dua cabaran besar. Pertama, tanaman mesti tahan dengan iklim yang lebih kering, lebih panas, dan kedua, orang memerlukan lebih banyak produk semula jadi. Keadaan seperti ini memerlukan keputusan yang sangat serius.
Para penyelidik mengumumkan minggu ini bahawa mereka telah menemukan cara untuk meningkatkan produktiviti tanaman pada tahap genetik, yang membolehkan tanaman menggunakan tenaga suria dengan lebih efisien. Para saintis berharap ini dapat membantu para petani memenuhi keperluan populasi yang semakin meningkat. "Matlamat kami adalah untuk menyokong pertanian di seluruh dunia," kata Krishla Nyogi, salah seorang penyelidik yang terlibat dalam projek ini.
Untuk meningkatkan hasil, saintis pertama-tama harus mengatasi mekanisme pertahanan semula jadi tumbuhan. Apabila tumbuhan menerima lebih banyak cahaya daripada yang diperlukan untuk fotosintesis yang berjaya, sel-selnya memulakan proses pendinginan pendarfluor klorofil bukan-fotokimia (NPQ), yang membolehkan mereka melepaskan lebihan tenaga dalam bentuk haba untuk mengelakkan terlalu panas. Apabila matahari meninggalkan langit dan tumbuh-tumbuhan di bawah naungan lagi, NPQ melambatkan, tetapi memerlukan masa, di mana fotosintesis juga sangat perlahan. Mekanisme yang telah diperolehi oleh tumbuhan selama evolusi membantu mereka mengatasi iklim yang keras di alam liar, tetapi pertanian moden tidak banyak menyerupai hutan liar atau savana. Baginya, pemadaman bukan-fotokimia adalah keburukan yang mengurangkan petunjuk hasil,bagaimanapun, semakin banyak tenaga, lebih banyak gula dan unsur mikro berguna dalam buah-buahan tumbuhan, dan oleh itu semakin tinggi nilai dan rasa tenaga mereka. Oleh itu, para saintis memutuskan untuk mengubah NPQ dan membiarkan tanaman menyerap lebih banyak foton.
Mekanisme perlindungan tumbuhan semula jadi dari tenaga suria yang berlebihan
Apabila sinaran UV menjadi terlalu kuat, sel tumbuhan mula mengeluarkan lebihan tenaga dalam bentuk panas, sehingga mengelakkan terlalu panas. Masalahnya adalah bahawa semasa sistem pertahanan ada, fotosintesis sangat perlahan.
Akibatnya, sepasukan penyelidik dari beberapa institusi menemui cara untuk mengubah gen yang berkaitan dengan NPQ pada tanaman tembakau biasa (Latin Nicotiana tabacum) sehingga mereka melambatkan proses pelindapkejutan dengan lebih cepat dalam tempoh ketika tanaman berada di bawah naungan. Perubahan ini menyebabkan peningkatan produksi 3 protein, yang mempercepat pemulihan fotosintesis setelah pelindapkejutan. Berkat ini, kecekapan fotosintesis meningkat sebanyak 15%.
Video promosi:
Adakah ini bermakna sekarang kita akan mendapat hasil panen tembakau sebanyak 15% lebih banyak? Tidak. Menurut Nyoggi, pilihan itu hanya bergantung pada tembakau kerana mudah diusahakan di makmal dan ditanam secara aktif seperti tanaman makanan. Percubaan semasa pada dasarnya adalah bukti bahawa teknik saintis berfungsi. Kerana pasukan ini berurusan dengan gen dan protein yang terdapat di semua tanaman, teknik peningkatan genetik juga dapat digunakan untuk tanaman lain. Oleh itu, jika berjaya diuji pada mereka, di masa depan, kaedah baru dapat digunakan di seluruh dunia, yang akan meningkatkan hasil secara signifikan dan membantu tanaman mengatasi panas dan kekeringan.
