علمی، پژوهشی و فناوری

دانه‌های سویا هم هوشمند می‌شوند

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : به نقل از وبسایت رسمی دانشگاه میزوری، «ران میتلر»(Ron Mittler) متخصص ژنتیک «دانشگاه میزوری»(Mizzou) برای ایجاد سویای هوشمند تلاش می‌کند. منطقه مرکز ایالت میزوری سال‌ها در برابر الگوهای آب‌وهوایی غیرقابل پیش‌بینی از جمله خشکسالی، موج گرما و سیل مقاومت کرده است که معمولا عملکرد کشاورزی را مختل می‌کنند و تولید را برای کشاورزان دشوار می‌سازند. اگرچه نمی‌توان آب و هوا را کنترل کرد اما میتلر و گروهش در تلاش هستند تا از توانایی طبیعی محصولات سویا برای انطباق با شرایط آب‌وهوایی نامطلوب استفاده کنند و در عین حال، عملکرد آنها را بهبود ببخشند.

میتلر امیدوار است که با بودجه ۲.۴ میلیون دلاری «بنیاد ملی علوم آمریکا» بتواند به بررسی مکانیسم‌های نهفته در پس خنک شدن گیاهان در شرایط گرما و تنش خشکی بپردازد و اطلاعات جدید را به بیش از دو دهه تحقیقات خود بیافزاید. او با مهندسی ژنتیکی گیاهان سویا به روش‌هایی که مقاومت آنها را در برابر تنش‌ها بهبود می‌بخشد، سعی دارد به این هدف مهم دست یابد.

این پژوهش، میتلر را یک گام به کمک کردن به کشاورزان ایالت میزوری برای سازگاری با الگوهای آب‌وهوایی مضر نزدیک می‌کند و در عین حال، به برآورده کردن تقاضا ادامه می‌دهد. میتلر گفت: چیزی که من را هیجان‌زده می‌کند، این است که یاد بگیرم گیاهان چگونه مشکلات را حل می‌کنند و با تغییرات محیطی سازگار می‌شوند. براساس آنچه از راهبردهای سازگاری گیاهان آموخته‌ایم، گروه من می‌توانند این بودجه‌ جدید را دریافت کنند و به نوآوری و بهبود آنچه می‌دانیم ادامه دهند.

میتلر با ردیابی الگوهای آب‌وهوایی ایالت میزوری به مدت دو دهه دریافت که امواج گرمایی در حال گذر مکرر از ایالت، مسئول تخریب قابل توجه محصول هستند. او بررسی تنوع ژنتیکی را راه سودمندی برای کشف پاسخ این پرسش می‌داند که کدام ژن‌های سویا گیاهانی را با قابلیت تحمل شرایط تحت فشار ایجاد می‌کنند.

دانه‌های سویا به لطف رشد چندین نسل‌ در محیط‌های تحت فشار، برای تنظیم سلول‌هایی به نام سلول‌های نگهبان تکامل یافته‌اند که باز و بسته شدن منافذ روی سطح برگ‌ها، کاسبرگ‌ها و گل‌هایشان را کنترل می‌کنند تا در برابر شرایط آب‌وهوایی ناملایم مقاوم‌تر شوند.

هنگام بروز خشکی، گیاه روزنه‌های خود را می‌بندد تا آب را حفظ کند. با وجود این، هنگامی که تنش گرمایی زیادی وجود دارد، گیاه نمی‌تواند نفس بکشد. جالب اینجاست که برخی از گونه‌های گیاه سویا یاد گرفته‌اند با باز کردن روزنه‌ها روی سطوح زایشی خود -گل‌ها و کاسبرگ‌ها- خود را خنک کنند و در عین حال، روزنه‌های روی برگ‌های خود را ببندند تا آب را نگه دارند.

این تعادل به گیاه امکان می‌دهد تا خود را خنک کند و آب مورد نیاز را برای هیدراته شدن نگه دارد و در نهایت به اندازه کافی زنده بماند تا محصول فصلی خود را تولید کند.