คิดค้นวิธีการปลูกพืชในสภาพอากาศหนาวเย็น

สารบัญ:

คิดค้นวิธีการปลูกพืชในสภาพอากาศหนาวเย็น
คิดค้นวิธีการปลูกพืชในสภาพอากาศหนาวเย็น
Anonim

ในปี 2019 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษและออสเตรียพบว่าอุณหภูมิโลกที่เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปสามารถลดผลผลิตของพืชผลบางชนิดได้อย่างมาก วัยหมดประจำเดือนอาจเป็นเรื่องยากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในข้าวโพด ดังนั้นมันคงจะดีถ้ามันเติบโตในภูมิภาคต่างๆ ของโลกให้ได้มากที่สุด อย่างไรก็ตาม พืชชนิดนี้ก็เหมือนกับพืชผลทางการเกษตรอื่นๆ ที่ไม่ทนต่ออุณหภูมิต่ำได้ดี และไม่ค่อยพอใจกับการเก็บเกี่ยวขนาดใหญ่ในสภาพอากาศหนาวเย็น อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันกล้าแนะนำว่าการเพิ่มการผลิตเอนไซม์ธรรมชาติหนึ่งตัวในข้าวโพด คุณสามารถสอนพืชให้อยู่รอดและให้ผลผลิตได้มากในแทบทุกสภาวะ

แนวคิดของกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยศาสตราจารย์ David Stern ถูกเขียนขึ้นในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ Plant Biotechnology Journal พวกเขาศึกษาบทบาทของเอนไซม์ไรบูโลส บิสฟอสเฟต คาร์บอกซิเลส (RuBisCO) ตามธรรมชาติในชีวิตพืชเป็นเวลานาน และพบรายละเอียดที่น่าสนใจอย่างหนึ่ง ปรากฎว่ายิ่งเอนไซม์นี้มีอยู่ในพืชมากเท่าไร พวกมันก็จะเติบโตและพัฒนาเร็วขึ้นเท่านั้น จากสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้สันนิษฐานว่าการบังคับให้ข้าวโพดผลิตสารนี้มากขึ้น พวกเขาสามารถสอนให้ข้าวโพดเติบโตได้แม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น

จะเร่งการเจริญเติบโตของพืชได้อย่างไร?

เพื่อทดสอบว่าสามารถเพิ่มความต้านทานความหนาวเย็นของข้าวโพดโดยการเพิ่มความเข้มข้นของ RuBisCO ได้หรือไม่ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลอง โดยการแก้ไขยีนของพืช พวกเขาสร้างพันธุ์ข้าวโพดที่ผลิตสารดังกล่าวได้จริงมากกว่าปกติ พืชที่สร้างขึ้นนี้ปลูกติดกับข้าวโพดทั่วไปในภาชนะที่มีการควบคุมอุณหภูมิ ในตอนแรก พืชจะเติบโตเป็นเวลาสามสัปดาห์ที่ 25 องศาเซลเซียส แต่จากนั้นอุณหภูมิก็ลดลงเหลือ 14 องศาเป็นเวลาสองสัปดาห์และยกขึ้นเป็นระดับเดิมอีกครั้ง

Image
Image

นี่คือลักษณะของข้าวโพดที่สมบูรณ์แบบ

นักวิทยาศาสตร์อธิบายสิ่งนี้ด้วยความจริงที่ว่าด้วยวิธีนี้พวกเขาสร้างเงื่อนไขภายใต้การปลูกข้าวโพดในสภาพอากาศที่ค่อนข้างอบอุ่นและประสบกับช่วงเวลาที่หนาวเย็น โดยปกติ หากข้าวโพดสัมผัสกับความผันผวนของอุณหภูมิดังกล่าว การเจริญเติบโตของพืชจะชะลอตัวลงอย่างมากและไม่สามารถคาดหวังผลผลิตที่ดีได้ อย่างไรก็ตาม ข้าวโพดที่อุดมไปด้วย RuBisCO สามารถฟื้นตัวได้อย่างรวดเร็วจากอุณหภูมิที่ลดลง และให้ผลผลิตได้ดี ตรงกันข้ามกับพืชควบคุม

จากนี้ไปโดยการเพิ่มความเข้มข้นของเอนไซม์เพียงตัวเดียว นักวิทยาศาสตร์อาจสร้างพันธุ์พืชที่ปรับให้เข้ากับสภาพอากาศหนาวเย็นได้อย่างสมบูรณ์แบบ ในขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ไม่ทราบว่าพืชชนิดใดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ สำหรับสิ่งนี้จำเป็นต้องทำการศึกษาอื่น ๆ เฉพาะผู้เขียนงานเท่านั้นที่ยังไม่ได้ดำเนินการอย่างน้อยก็ในอนาคตอันใกล้ พวกเขาต้องการให้ข้าวโพดผลิตซังที่แข็งแรงกว่าในสภาพอากาศที่เย็นกว่าเพราะผลลัพธ์ไม่เป็นที่น่าพอใจอย่างสิ้นเชิง