امکان تولید محصولات زراعی با کود داخلی فراهم شد 

با کشف ژن های جدید؛

به گزارش خبرگزاری فیچینو به نقل از IE این روش به غلاتی مانند ذرت و برنج اجازه می دهد تا به تنهایی از طریق نور خورشید و بدون استفاده از کود به تثبیت نیتروژن برسند. این شیوه می تواند انتقال ژنتیکی تثبیت نیتروژن به محصولات غذایی را ساده کند.

«لنس سیفلد» «Lance Seefeldt» مجری این طرح از دانشکده شیمی و بیوشیمی دانشگاه یوتا در آمریکا می گوید: «ما برای زنده ماندن به نیتروژن نیاز داریم اما نمی توانیم آن را از هوا بگیریم. ما این عنصر حیاتی را از پروتئین های موجود در غذا ها دریافت می کنیم.»
 
فرآیند انقلابی «هابر- بوش» برای تبدیل نیتروژن جوی به شکلی که تولید کود در مقیاس صنعتی را امکان پذیر می کند حدود کمی بیش از یک قرن پیش ابداع شد. این کشف منجر به افزایش عظیم تولید جهانی غذا و رونق گسترده جمعیت شد. 

با این حال مناطق خاصی از جهان از جمله کشور های جنوب صحرای آفریقا فاقد زیرساخت هایی هستند که اجازه واردات و توزیع کود را می دهند که بسیار کمتر از ظرفیت تولید محصولات غذایی ضروری در نزدیکی این مناطق است.

از سال ۲۰۱۹ سیفلد و «ژی یونگ یانگ» «Zhi-Yong Yang» دیگر پژوهشگر دانشگاه یوتا در پروژه ای با همکارانشان در اسپانیا و آمریکا برای مهندسی مجدد زیست شناسی غلاتی مانند ذرت و برنج کار کرده اند که بتوانند بدون نیاز به کود خودشان با استفاده از نور خورشید نیتروژن را تثبیت کنند.

این همکاری که با دانشگاه پلی تکنیک مادرید در اسپانیا و دانشگاه کارنگی ملون آمریکا صورت گرفته است مسیر ساده تری را نشان می دهد که شامل هفت ژن تازه کشف شده است که به سلول گیاه اجازه می دهد آنزیمی بسازد که با آن می توان گاز N۲ را از هوا گرفته و به صورت کود در خود نگه دارد.

یانگ می گوید: «هدف این است که این ژن ها را در میتوکندری و کلروپلاست های محصولات قرار دهیم تا آنها را قادر سازیم انرژی کافی برای تثبیت نیتروژن را تولید کنند.»

وی افزود: «این کشف مهمی است چرا که این غلات پرکالری – برنج ذرت و سیب زمینی – می توانند کود داخلی خودشان را داشته باشند.»

این گروه در ابتدا تعداد ژن های مورد نیاز برای تثبیت نیتروژن را به ۹ عدد کاهش دادند و ترکیب های ژنی را که فکر می کردند برای تکمیل این فرآیند ضروری باشند شناسایی کردند. اما در کمال تعجب کشف کردند ژن هایی را که به عنوان واسطه های حیاتی تعیین کرده بودند می توان حذف کرد.

بی نیازی از کوددهی محصولات زراعی 

سیفلد با اشاره به اینکه امکان بی نیازی غلات از مصرف کود اضافی قابل توجه است افزود: «فرایند هابر- بوش از گرسنگی دسته جمعی جلوگیری کرد و به بسیاری از ما امکان داد از یک منبع غذایی غنی و پایدار لذت ببریم اما ردپای کربن سنگینی از خود به جا می گذارد.»

این دانشمند خاطر نشان کرد: «نزدیک به دو درصد از منابع سوخت فسیلی جهان صرف تولید کود می شود که بسیار آلاینده است.»

علاوه بر این ژن های تازه کشف شده می توانند به کاهش گرسنگی در بخش های کمتر توسعه یافته و کمتر در دسترس جهان و همچنین مناطقی که به طور فزاینده ای درگیر خشکسالی ناشی از اقلیم هستند کمک کنند.

نتایج این تحقیقات در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.