امکان تولید محصولات زراعی با کود داخلی فراهم شد 

با کشف ژن‌های جدید؛

به گزارش خبرگزاری کوبار به نقل از IE، این روش به غلاتی مانند ذرت و برنج اجازه می‌دهد تا به تنهایی از طریق نور خورشید و بدون استفاده از کود، به تثبیت نیتروژن برسند. این شیوه می‌تواند 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 می‌گوید: «ما برای زنده ماندن به نیتروژن نیاز داریم، اما نمی‌توانیم آن را از هوا بگیریم. ما این عنصر حیاتی را از پروتئین‌های موجود در غذا‌ها دریافت می‌کنیم.»
 
فرآیند انقلابی «هابر- بوش» برای تبدیل نیتروژن جوی به شکلی که تولید کود در مقیاس صنعتی را امکان پذیر می‌کند، 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 کشور‌های جنوب صحرای آفریقا، فاقد زیرساخت‌هایی هستند که اجازه واردات و توزیع کود را می‌دهند 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 پروژه‌ای 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 می‌دهد که شامل هفت ژن تازه کشف شده است که به سلول گیاه اجازه می‌دهد آنزیمی بسازد که با آن می‌توان گاز N۲ را از هوا گرفته و به صورت کود در خود نگه دارد.

یانگ می‌گوید: «هدف این است که این ژن‌ها را در میتوکندری و کلروپلاست‌های 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 – می‌توانند کود داخلی خودشان را داشته باشند.»

این گروه در ابتدا تعداد ژن‌های مورد نیاز برای تثبیت نیتروژن را به ۹ عدد کاهش دادند و ترکیب‌های ژنی را که فکر می‌کردند برای تکمیل این فرآیند ضروری باشند، شناسایی کردند. اما در کمال تعجب، کشف کردند ژن‌هایی را که به عنوان واسطه‌های حیاتی تعیین کرده بودند، می‌توان 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 می‌گذارد.»

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

علاوه بر این، ژن‌های تازه کشف شده می‌توانند به کاهش گرسنگی در بخش‌های کمتر توسعه یافته و کمتر در دسترس جهان و همچنین مناطقی که به طور فزاینده‌ای درگیر خشکسالی ناشی از اقلیم هستند، کمک کنند.

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