2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
WEST LAFAYETTE, Ind. – Պատկերացրեք եգիպտացորենի կամ սոյայի երկու բերք յուրաքանչյուր աճող սեզոնի: Տնկել մարտին, բերքահավաքը՝ հուլիսին։ Մեկ այլ բերք ցանեք, բերք բերեք նոյեմբերին։
Այն, ինչ ֆերմերներից շատերի համար կթվա որպես զուտ հիմարություն, կարող է իրականություն դառնալ մեկ տասնամյակի ընթացքում, ըստ Փրդյուի համալսարանի բույսերի գիտնականի:
Այգեգործության պրոֆեսոր և Փրդյուի համալսարանի Բույսերի շրջակա միջավայրի սթրեսի ֆիզիոլոգիայի կենտրոնի տնօրեն Ռեյ Բրեսանն ասում է, որ գիտնականները անցյալ երեք տարիների ընթացքում նույնքան բան են սովորել, որքան նախորդ 100-ում, թե ինչպես են մշակաբույսերը և այլ բույսերը դիմանում շրջակա միջավայրի սթրեսներին:
Գիտելիքների այս ծաղկման արդյունքն այն է, որ գիտնականները շուտով կկարողանան ստեղծել մշակաբույսերի նոր տեսակներ, որոնք կարող են դիմակայել և նույնիսկ զարգանալ շրջակա միջավայրի սթրեսների, ինչպիսիք են սառնամանիքը, շոգը և երաշտը:
Չնայած բուսաբուծության կրկնապատկումը պարտադիր չէ, որ կիսով չափ կրճատի գյուղատնտեսական հողերի քանակը, շնորհիվ աշխարհի անընդհատ աճող բնակչությանը կերակրելու անհրաժեշտության, մշակաբույսերի հողերի կարիքը կարող է զգալիորեն կրճատվել: Լրացուցիչ բոնուսը կլինի այն, որ յուրաքանչյուր աճող սեզոնի ընթացքում երկու բերք տնկելով՝ ԱՄՆ ֆերմերները կարող են արտադրությունից հանել երկրի 320 միլիոն ակր գյուղատնտեսական հողերի մեծ մասը՝ ստեղծելով միլիոնավոր նոր ակր վայրի բնության միջավայր::
«Մի քանի տարի առաջ ես չէի կանխատեսի սա», - ասում է Բրեսանը: «Սակայն մեկ տասնամյակի ընթացքում հնարավոր կլինի ունենալ այնպիսի մշակաբույսեր, որոնք կարող են դիմակայել վաղ գարնան և ուշ աշնան սթրեսներին»:
Երաշտը, շոգը, ցրտահարությունը, աղի հողը և սննդանյութերի պակասով հողը բնապահպանական սթրեսների այն տեսակներից են, որոնց պետք է դիմանալ մշակաբույսերին:Այս սթրեսների վերաբերյալ ֆերմերների մտահոգությունները նույնքան հին են, որքան անձրևի համար աղոթելը, և լավ պատճառ.
Բրեսանն ասում է, որ գիտնականները միշտ ենթադրել են, որ սթրեսի միջոցով զարգանալու ունակությունը գենետիկորեն բարդ հատկություն է, և, հետևաբար, հետազոտողները ենթադրել են, որ ժամանակի կորուստ կլինի նման մշակաբույսերի սորտեր ստեղծելը: Սակայն բույսերի գենետիկայի վերջին բացահայտումները շուռ են տվել այդ տեսակետը:
«Այն, ինչ մենք գտնում ենք, այն է, որ կան բազմաթիվ գեներ, բայց լավ նորությունն այն է, որ կան մի քանի տասնյակից պակաս՝ կառավարելի թվով գեներ, որոնք էական ազդեցություն ունեն սթրեսի հանդուրժողականության վրա: Սա մեզ մեծ հույս է տալիս, որ մենք կարող ենք հասկանալ և բարելավել այս մշակաբույսերը առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում»:
Որոշ մշակաբույսեր, ինչպիսիք են բրինձը և բամբակը, լավ չեն հանդուրժում շրջակա միջավայրի սթրեսները: Երկու մշակաբույսերն էլ պահանջում են մեծ քանակությամբ ջուր:Մյուս կողմից, սորգոն այն մշակաբույս է, որը լավ է հանդուրժում երաշտը: Գիտնականները հույս ունեն բացահայտել մշակաբույսերի գեները, որոնք կարող են հաղթահարել սթրեսը և օգտագործել այդ տեղեկատվությունը սթրեսը լավ չդիմացող մշակաբույսերի գենետիկան բարելավելու համար:
«Այս տեսակի հետազոտությունների վերաբերյալ ընդհանուր թյուրիմացությունն այն է, որ մենք ցանկանում ենք ֆերմերներին հնարավորություն տալ բույսեր աճեցնել էկզոտիկ միջավայրերում, ինչպիսիք են անապատները: Մենք դա չունենք որպես նպատակ», - ասում է Բրեսանը: «Իրական նպատակներն են բարելավել արտադրողականությունը այն հողերի վրա, որոնք մենք արդեն օգտագործում ենք, և խուսափել աղքատ հողերից: Եթե մենք չանենք այս տեսակի հետազոտություն, մենք ստիպված կլինենք ավելի շատ հող օգտագործել գյուղատնտեսության համար: կերակրել աշխարհի բնակչությանը։"
Արաբիդոպսիս կոչվող փոքրիկ մանանեխի բույսը, որը կարելի է համարել բուսական աշխարհի լաբորատոր մկնիկը, գիտնականներին առաջնորդում է հասկանալու, թե ինչպես են բույսերը հանդուրժում սթրեսը: Գիտնականներն ընտրել են այս բույսը որպես փորձնական մոդել, քանի որ դրա հետ հեշտ է աշխատել, բայց քանի որ բոլոր բույսերը գենետիկորեն նման են, հետազոտողները կարող են կիրառել արաբիդոպսիսի մասին սովորածը այլ բույսերի վրա:
Արաբիդոպսիսի 25000 գեներից յուրաքանչյուրի գործառույթը որոշելու համար հետազոտողները ընտրում են մեկ գեն և գտնում բույս, որն ունի այդ գենի մուտացիա: Այնուհետև նրանք աճեցնում են այդ մուտացիան ունեցող բույսերը, որպեսզի դիտարկեն մուտացիայի ազդեցությունը բույսի ֆիզիոլոգիայի վրա: Purdue's Plant Environmental Stress and Physiology կենտրոնի հետազոտողները ստեղծել են ավելի քան 300,000 բույս յուրաքանչյուրը մուտանտի գենով, իսկ այլ հաստատությունների գիտնականները ստեղծել են հարյուր հազարավոր հավելյալ մուտանտ բույսեր:
«Բոլոր գործնական նպատակներով գենոմը հագեցած է, յուրաքանչյուր գենի համար եղել է մուտացիա», - ասում է Բրեսանը: «Արաբիդոպսիսի գենետիկան 80 տոկոսով հայտնի է, և մինչև այս տարվա վերջ այն ամբողջությամբ հայտնի կլինի»:
Բրեսանն ասում է, որ բույսերի կենսաբանության մասին արագ կուտակվող գիտելիքները նույնքան արագ փոփոխություններ կառաջացնեն գյուղատնտեսության մեջ: «Շուտով մենք կկարողանանք ավելի շատ բերք արտադրել ավելի քիչ թունաքիմիկատներով, ավելի քիչ վառելիքով, ավելի քիչ պարարտանյութով, ավելի քիչ ճանապարհորդություններով դաշտում:Մենք ավելի քիչ կարտադրենք»,- ասում է նա։ «Բոլորը համաձայն են, որ գյուղատնտեսությունը քայքայում է շրջակա միջավայրը, սակայն բիոտեխնոլոգիան ունի դա հակադարձելու ներուժ»։
Բրեսանն ավելացնում է, որ որպես բնապահպան՝ նա կարծում է, որ մյուս բնապահպանները բաց են թողնում կենսատեխնոլոգիայի բազմաթիվ հետազոտությունների իմաստը: «Մի տեսակ ամոթ է, որ բնապահպանական քաղաքական խմբերը չեն ընդունում կենսատեխնոլոգիան»,- ասում է նա։ «Ճիշտ է, որ կենսատեխնոլոգիան պետք է պատշաճ կերպով կարգավորվի և զգույշ կիրառվի: Գիտնականները դեմ չեն կանոնակարգերին. ոչ ոք չի ուզում խելագարություններ անել: Բայց այստեղ բնապահպանները բաց են թողնում իրենց գործն առաջ տանելու ներուժը, որն իսկապես բոլորի գործն է»:
