Foto van 2017 veldproeven van de methode.Foto: James Baltz/UI College van Landbouw, Consumenten-en Milieu-Wetenschappen
Wetenschappers genetisch gemodificeerde planten te geven een enorme boost aan de fotosynthese, in de hoop om op een dag het verbeteren van de opbrengst van voedselgewassen zoals rijst en tarwe, volgens een nieuw papier.
Een zwelling van de bevolking betekent dat de vraag naar plantaardige producten blijft toenemen in natura. Deze uitdaging heeft geresulteerd in de ontwikkeling van de dingen, zoals pesticiden, de vooruitgang in de irrigatie, en de toegenomen mechanisatie van de landbouw-proces. De onderzoekers hopen nu dat door middel van genetische modificatie ze kunnen het optimaliseren van het proces waarbij planten met behulp van zonlicht en koolstofdioxide voor de productie van brandstof voor zichzelf, de zogenaamde fotosynthese.
“Dat is ons doel, om een gewas dat heeft een oplossing voor alle fotosynthetische problemen,” studie auteur Amanda Cavanagh, postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Illinois, vertelde Gizmodo.
Fotosynthese is een ongelooflijke chemische reactie, maar het is niet perfect. In de aanwezigheid van zuurstof, een proces genaamd photorespiration is vereist voor het verwijderen van een bijproduct genoemd glycolate, dat is giftig voor de plant. Dit kan de kosten van de fotosynthese 20 tot 50 procent efficiëntie, vooral in warme en droge klimaten, volgens het artikel gepubliceerd in Science. De wetenschappers vroegen zich af of er was een meer efficiënte manier om te verwijderen van de giftige bijproducten.
De onderzoekers gebruik hebben gemaakt van computer-simulaties van het ontwerp drie nieuwe processen om te gaan met de glycolate. Dan zijn ze gesplitst nieuwe DNA in tabak planten chloroplasten, de site waar fotosynthese plaatsvindt. Zij ook voorkomen glycolate van het verlaten van de chloroplasten om ervoor te zorgen dat zij hebben verricht de alternatieve processen, in plaats waardoor photorespiration over te nemen. Zij zagen meer dan 40 procent toename in de hoeveelheid biomassa van de planten geproduceerd.
Het onderzoek werd gefinancierd door een subsidie van de Bill en Melinda Gates Foundation.
Het papier onder de indruk ten minste één buiten onderzoeker wij spraken, Maureen Hanson, een professor in Moleculaire Biologie en Genetica-Afdeling aan de Cornell University. Ze merkte niet alleen de verbetering van de groei, maar ook het feit dat de onderzoekers voerden hun onderzoek in het veld, dan in een kas.
Er is nog veel meer werk te doen, en het kan een jaar of tien decennia voordat u deze techniek gebruikt op de boerderijen. Immers, de studie werd uitgevoerd op tabak omdat tabak maakt een dak van bladeren, zodat het duidelijk is wanneer de planten doen het beter als een groep. De wetenschappers achter het werk van de hoop om in plaats daarvan gebruik van de methoden op food gewassen zoals soja. En voordat het raken van de markt, moet het overwinnen van de nodige wettelijke belemmeringen—wetenschappers aan moet tonen de veranderingen die veilig zijn en niet resulteren in onverwachte bijwerkingen.
Turbo fotosynthese is een intrigerende oplossing voor het terugdringen van honger in de wereld, en het is een proces dat eerder onaangetast gebleven door genetische modificatie en selectief fokken. Maar dit artikel bevestigt wat we te vertellen hebben, voor een tijdje: The final frontier in de industriële landbouw worden van het hacken van het proces waarmee de plant zichzelf voedt en overleeft.
Deel Dit Verhaal