เทคนิคใหม่สามารถเพิ่มการผลิตพืชผลได้

โปรตีนที่ใส่เข้าไปในต้นยาสูบช่วยเพิ่มผลผลิตได้ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ในป่า มักเป็นสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเพื่อตัวมันเอง แม้กระทั่งพืช พืชป่าส่วนใหญ่สร้างพลังงานเพียงพอที่จะหยั่งรากและผลิตใบและเมล็ด แต่มนุษย์ต้องการมากกว่านั้นปัจจุบันผู้คน  เพาะพันธุ์และปรับแต่งพืช  มาเป็นเวลานับพันปีแล้ว ทำให้พืชต้านทานแมลงและช่วยให้พืชมีรสหวานขึ้น ผลไม้และผักขนาดใหญ่ขึ้น ปัจจุบัน การวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าเราอาจสามารถให้พืชทำงานหนักขึ้น ซึ่งเป็นการปรับปรุงการผลิตพืชผลอย่างรุนแรงในอนาคต จัสติน กิลลิสรายงาน  จากThe  New York Times

Stephen Long ศาสตราจารย์ด้าน Crop Sciences

 และทีมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ Urbana-Champaign ได้ใส่ยีนสำหรับโปรตีนสามชนิดที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงเข้าไปในต้นยาสูบ ซึ่งทำให้พวกมันเติบโตมากกว่าพืชที่ไม่เปลี่ยนแปลงถึง 14 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ การศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร  Science

มันทำงานอย่างไร?

เมื่อใบพืชได้รับแสงแดด ใบจะดูดซับพลังงานแสงบางส่วนเพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์แสง แต่ดวงอาทิตย์ให้แสงสว่างมากเกินกว่าที่ใบไม้จะรับไหว ในความเป็นจริง พลังงานจำนวนมากกระทบกับใบไม้ที่สามารถฟอกขาวหรือทำให้ใบไม้แห้งกรอบได้หากไม่ได้รับการจัดการ ดังนั้นพืชจึงมีกลไกที่เปิดสวิตช์ในแสงแดดจ้าเพื่อกระจายพลังงานส่วนเกินนั้นในรูปของความร้อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า non-photochemical quenching (NPQ)

ปัญหาคือ อาจใช้เวลาครึ่งชั่วโมงกว่าที่ NPQ

 จะปิดหากเมฆหรือเงาอื่น ๆ ทำให้แสงจ้าจากแสงแดดหยุดชั่วคราว แทนที่จะเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงและลด NPQ ลง โรงงานยังคงสูญเสียพลังงานจำนวนมากในรูปของความร้อน ตลอดหนึ่งวัน Long และทีมของเขาคำนวณว่ากระบวนการ NPQ ที่ช้าทำให้ผลผลิตพืชผลลดลง 7.5 ถึง 30 เปอร์เซ็นต์

เพื่อให้พืชปิด NPQ ได้เร็วยิ่งขึ้น ทีมงานได้ถ่ายโอนยีนของโปรตีนสามชนิดจากพืชที่เรียกว่า thal cress ไปยังต้นยาสูบ ซึ่งเลือกไว้เพื่อความสะดวกในการจัดการ พวกเขาปลูกพืชดัดแปลงและได้ผลลัพธ์ที่น่าประทับใจ Gillis รายงานผลผลิตยาสูบสายพันธุ์หนึ่งเพิ่มขึ้น 13.5 เปอร์เซ็นต์ อีก 19 เปอร์เซ็นต์ และ 20 เปอร์เซ็นต์สำหรับยาสูบประเภทที่สาม 

นักวิจัยเชื่อว่าวิธีการของพวกเขาจะแปลงเป็นพืชอาหารโดยมีเป้าหมายในการปรับปรุงผลผลิตพืชในที่สุด งานวิจัยส่วนใหญ่ของพวกเขาได้รับทุนสนับสนุนจากมูลนิธิเกตส์เพื่อการกุศล ซึ่งให้ทุนแก่โครงการหลายโครงการโดยมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงการผลิตอาหารทั่วโลก รายงานของกิลลิส มีแผนจะทดสอบแนวคิดต่อไปในพืชอาหาร เช่น ถั่วพุ่ม ข้าว และมันสำปะหลัง ซึ่งมีความสำคัญในพื้นที่ที่ไม่ปลอดภัยทางอาหารของแอฟริกา

“องค์การสหประชาชาติคาดการณ์ว่าภายในปี 2050 เราจะต้องผลิตอาหารเพิ่มขึ้นประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์บนที่ดินที่เราใช้อยู่ในปัจจุบัน” Long กล่าวในการแถลงข่าว “ทัศนคติของฉันคือสิ่งสำคัญมากที่จะต้องมีเทคโนโลยีใหม่ๆ เหล่านี้ไว้บนชั้นวางในตอนนี้ เพราะอาจต้องใช้เวลาถึง 20 ปี ก่อนที่สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวจะไปถึงไร่นาของเกษตรกร ถ้าเราไม่ทำตอนนี้ เราจะไม่มีทางแก้ปัญหานี้เมื่อเราต้องการ”

ไม่ใช่ทุกคนที่จะเชื่อโดยสมบูรณ์จากผลลัพธ์ของยาสูบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อยาสูบเป็นใบและไม่ก่อให้เกิดเมล็ดหรือธัญพืช “มันมีลักษณะอย่างไรในข้าว ข้าวโพด ข้าวสาลี หรือหัวบีตน้ำตาล” L. Val Giddings เพื่อนอาวุโสของมูลนิธิเทคโนโลยีสารสนเทศและนวัตกรรมในวอชิงตันถาม Gillis “คุณต้องทำให้มันกลายเป็นพืชผลที่สำคัญจำนวนหนึ่งก่อนที่คุณจะสามารถแสดงได้ว่าสิ่งนี้เป็นเรื่องจริงและมันจะมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวง เรายังไม่ได้อยู่ที่นั่น”

แต่มีสัญญาณบ่งชี้ว่าเทคโนโลยีกำลังวางตำแหน่งของมนุษยชาติบนขอบของการปฏิวัติเขียวครั้งที่สองซึ่งพืชผลประเภทใหม่ที่สามารถทนต่อความแห้งแล้ง ความเค็ม และความอุดมสมบูรณ์ต่ำ จะนำโภชนาการและความมั่นคงทางอาหารมาสู่ประเทศที่ยากไร้ทั่วโลก

Credit : สล็อตเว็บตรง