Genetiği değiştirilmiş pirinç daha az gübreye ihtiyaç duyuyor, daha fazla gıda üretiyor…
Değişim, gelişmiş fotosentez ile iyileştirilmiş azot kullanımını birleştirdi…

Azotlu gübre doğal gazdan yapılır. Doğal gazın çıkarılması ve yakılması gezegenimizdeki yaşama zarar veriyor, bu yüzden muhtemelen bunu yapmayı bırakmalıyız – ya da en azından önemli ölçüde azaltmaya çalışmalıyız. Ancak tüm bitkiler gibi gıda ürünlerinin de bu azota ihtiyacı var. Bu tam bir muamma, özellikle de önümüzdeki birkaç on yıl içinde bu ürünlere bel bağlayan insan nüfusu artarken, ekilebilir arazilerin yüzölçümünün düşmesi planlandığı için.

Buna karşılık, Çin’deki genetik mühendisleri daha az azotla gelişebilen ürünler geliştiriyor ve normal pirince göre yüzde 40 ila 70 daha yüksek verime sahip bir pirinç türü ürettiler. Dal başına daha fazla tane düşüyor, her bir tane parçacığı daha büyük ve daha yoğun ve bitkiler daha erken çiçekleniyor. Şu anda tahıl ürünlerinde kullanılan çoğu ıslah yöntemi yalnızca yüzde 1’den daha az bir verim artışı sağlayabiliyor, bu yüzden bu oldukça büyük bir olay.

Bir gen birçok geni değiştirir…
Bilim insanları, genellikle tek bir fizyolojik işlevin çeşitli yönlerinde yer alan bir dizi genin ifadesini kontrol eden transkripsiyon faktörleri adı verilen proteinlere bakarak işe başladılar. Bu durumda, fotosentezi düzenlediği zaten bilinen transkripsiyon faktörlerine odaklanıldı.

Mükemmel hedefi bulmak için araştırmacılar, daha önce pirinç ve mısırda fotosentezi düzenlediği tespit edilen 118 transkripsiyon faktörünü tarayarak, ışık ve düşük nitrojen seviyelerine yanıt olarak da yukarı regüle olanları buldular. Bir tane bulduklarında, bundan çok sayıda üreten transgenik pirinç hatları ürettiler. Kontrol ettiği tek tek genler yerine böyle bir transkripsiyon faktörünü aşırı eksprese etmek, farklı departmanlardaki çeşitli müşteri hizmetleri temsilcileri arasında dolaşmak yerine müdürle konuşmayı talep etmek gibidir.

Elde edilen pirinç bitkileri farklı çevresel koşullara sahip tarlalara yerleştirildi: Pekin yakınlarındaki ılıman tarlalar, Hainan eyaletindeki tropikal tarlalar ve Zhejiang eyaletindeki subtropikal tarlalar.

Üç yıl boyunca, tüm pirinç bitkileri gelişmiş fotosentetik kapasite ve gelişmiş azot kullanım verimliliği sergiledi. Yabani tip pirince göre daha fazla klorofile ve daha fazla ve daha büyük kloroplastlara sahiptiler. Ayrıca köklerinde yabani tip pirince göre daha verimli azot alımına sahiptiler ve bu azotu köklerinden sürgünlerine yabani tip pirince göre daha verimli bir şekilde taşıdılar. Bu durum, bitkiler daha az azotlu gübre ile yetiştirildiğinde bile tahıl verimini artırdı.

Hidroponik olarak ve pirinç tarlalarında yetiştirilen transgenik bitkilerle başka deneyler de yapıldı ve eşit derecede başarılı oldular. Aynı transkripsiyon faktörünün daha meraklı bir pirinç türünde – diğer deneylerin çoğunda kullanılan pleb Oryza sativa’nın aksine japonica – ve ayrıca buğday ve Arabidopsis’te – bitki biyolojisinde en yaygın kullanılan model organizma – aşırı eksprese edilmesi, bu önemli bitkiler üzerinde benzer etkiler yaratmıştır.

Aşağı akış etkileri…
Bu transkripsiyon faktörü, çoğu tuz, kuraklık ve soğuk streslerine yanıt verdiği bilinen 345 genin aktivitesini yukarı doğru düzenler. Bilim insanları bu genlerden birini, erken çiçeklenmeyle ilgili olanı, aşırı eksprese ettiklerinde, bitkiler daha erken çiçeklendi, ancak cüce kaldılar ve düşük tane verimi sergilediler. Bunun nedeni muhtemelen, transkripsiyon faktörü tarafından verilen gelişmiş karbon ve azot kullanımından ayrı olarak erken çiçeklenme özelliğinin, bitkilerin kısaltılmış büyüme sürelerinde yeterli kaynak oluşturmalarına izin vermemesidir.

Yazarlar, bu transkripsiyon faktörünü diğer ürünlerde aşırı eksprese etmek için kullandıkları transgenik teknikler yerine genom düzenlemesinin kullanılabileceğini ve böylece onların da daha yüksek verim elde edebileceğini öne sürüyorlar. Bu tür çeşitler, büyüme mevsimlerinin ve tarla alanının kısıtlı olabileceği ve azotlu gübrenin kıt olabileceği durumlarda kullanışlı olabilir – biliyoRsunuz, günümüzde orman yangınları, seller ve kuraklık gibi senaryolar çok olası. Ve tabii ki savaş dönemleri.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…