کشت گندم در شرایط خشکسالی

دانشمندان کلید کشت گیاه گندم مقاوم به خشکی با ریشه های بلندتر را یافتند.به لطف تحقیقات ژنتیکی جدید دانشگاه کالیفرنیا، کشت گندم در شرایط خشکسالی ممکن است در آینده آسان تر شود.گیلاد گابای، محقق فوق دکتری در دپارتمان علوم گیاهی دانشگاه کالیفرنیا و اولین نویسنده این مقاله گفت: این تحقیق ابزارهای جدیدی را برای اصلاح معماری ریشه گندم برای مقاومت در برابر شرایط کم آب ارائه می دهد.یافته ها حاصل از این بود که ریشه ها کلید عملکرد بهتر در خشکسالی هستند.گیلاد گابای با بیان اینکه ریشه نقش بسیار مهمی در گیاهان دارد، گفت: ریشه آب و مواد مغذی را برای حمایت از رشد گیاهان جذب می کند. این یافته یک ابزار مفید برای مهندسی سیستم های ریشه برای بهبود عملکرد در شرایط خشکی در گندم است.

کارهای زیادی برای بهبود تولید گندم انجام شده است، اما تلفات ناشی از تنش آبی می تواند سایر پیشرفت ها را از بین ببرد. گیاهانی که می توانند خود را با شرایط کم آب وفق دهند اما عملکردشان افزایش یافته است، کلید رشد غذای کافی برای جمعیت رو به رشد در مواجهه با گرمایش جهانی خواهند بود.تاکنون اطلاعات کمی در مورد ژن هایی که بر ساختار ریشه گندم تأثیر می گذارند، وجود داشته است. پروفسور برجسته خورخه دوبکوفسکی، رهبر پروژه در آزمایشگاهی که گابای در آن کار می کند، گفت: کشف خانواده ژن معروف به OPRIII و اینکه نسخه های مختلف این ژن ها بر طول ریشه تأثیر می گذارند، گام مهمی است.دوبکوفسکی گفت: تکثیر ژن های OPRIII منجر به افزایش تولید هورمون گیاهی به نام اسید جاسمونیک می شود که از جمله فرآیندهای دیگر باعث تولید تسریع ریشه های جانبی می شود.

از ژنومیک تا اصلاح نژاد:

برای به دست آوردن ریشه های طولانی تر، تیم محققان از فناوری ویرایش ژن CRISPR برای حذف برخی از ژن های OPRIII که در خطوط گندم با ریشه کوتاه تر تکرار شده بودند، استفاده کردند. در مقابل، افزایش نسخه های این ژن ها باعث ایجاد ریشه های کوتاه تر و منشعب تر می شود. اما قرار دادن یک کروموزوم چاودار که منجر به کاهش ژن های گندم OPRIII می شود، باعث بلندتر شدن ریشه ها می شود.

گابای گفت: تنظیم دقیق دوز ژن های OPRIII می تواند به ما امکان مهندسی سیستم های ریشه ای را بدهد که با خشکی، شرایط عادی و سناریوهای مختلف سازگار هستند.

دانستن ترکیب صحیح ژن ها به این معنی است که محققان می توانند گونه های گندمی را که دارای آن تغییرات طبیعی هستند جستجو کرده و برای تولیدکنندگانی که در محیط های کم آب کاشته می شوند،قرارداده شوند.

جونلی ژانگ، ژرمن بورگونر و تایسون هاول از دپارتمان علوم گیاهی و محققانی از دانشگاه کشاورزی چین در چین، دانشگاه فودان در چین، موسسه پزشکی هاوارد هیوز در مریلند، موسسه کارولینسکا در سوئد، دانشگاه ملی سان در این مقاله مشارکت کردند.