Az egyik kidolgozott módszerrel az átlagos méret közel másfélszeresére növeszthetők a növények.

A növényi szervezetek szén-dioxidból, vízből és napenergiából gyártanak oxigént és cukrokat, vagyis olyan tápanyagokat, amelyeket mi aztán elfogyasztunk. A fotoszintézis elterjedésével azonban az oxigén domináns összetevővé vált a légkörben, amire idővel a növények elkezdtek ráfázni: mivel a szén-dioxid és az oxigén kémiailag hasonló, a növények néha összekeverik a két gázt.

Így előfordul, hogy oxigént vesznek fel, ami toxikus melléktermékek keletkezésével jár együtt. Ez a terméshozamot is csökkenti, mégpedig globális méretekben nem is kis mértékben: a becslések szerint ez a fajta hiba 148 billió kalóriába kerül évente a termesztőknek, amivel nagyjából 200 millió embert lehetne etetni. Mivel pedig a kiaknázható termőterületek egyre fogynak, a terméshozamok növelése egyre inkább kulcskérdéssé válik. A számítások szerint, ha nem akarunk tömeges éhínségeket, 2050-re 25–70 százalékkal növelni kellene a megtermelt növényi táplálék mennyiségét.

A RIPE (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency) nevű nemzetközi projekt kutatói ezt úgy valósítanák meg, hogy a fotoszintézis hatékonyságát növelnék, mégpedig olyan módon, hogy – amennyire lehet – kiküszöbölnék az említett hibát. Világszerte a fogyasztott kalóriák kétharmada közvetlenül vagy közvetve rizsből, gabonából, szójából és kukoricából származik, és ezek közül az első háromnál előfordul, hogy a növény szén-dioxid helyett véletlenül oxigént köt meg.

A hiba meglepően gyakori: a növények 5-ből 1 alkalommal rossz légköri gázmolekulát fognak be, ami azért gond, mert ilyenkor glikolát és ammónia képződik, amelyek mérgezők a növényi szervezet számára. Hogy a mérgezést elkerüljék, a növények kidolgoztak egy folyamatot, a fotorespirációt, amely során a toxinokat újrahasznosítják. Ez viszont sok energiába kerül, ami a terméshozam csökkenésével jár együtt.

A fotorespiráció konkrétan annyira energiaigényes, hogy a kukorica és a fotoszintetizáló baktériumok kidolgoztak egy módszert a hiba megelőzésére: úgy módosították a légköri gázok megkötéséért felelős enzimet, hogy az oxigént ne tudjon befogni. Más baktériumok pedig a toxinok gyors eltávolítására találtak ki hatásosabb módszereket.

Ezek a megoldások inspirálták a RIPE kutatóit, aki jelenleg elsősorban a toxinoktól való minél gyorsabb megszabadulás megvalósításával igyekeznek elkerülni az oxigén felvételéből adódó bonyodalmakat. A kutatók több mint 1000 különböző génkombinációt próbáltak ki dohánypalántákon kísérletezve, míg megtalálták azt a leosztást, amely mellett a glikolát újrahasznosítása a leghatékonyabb. És a legjobb kikísérletezett dohányváltozatok 40 százalékkal nagyobbra nőttek, mint hagyományos génkészletet hordozó társaik.

A szakértők az azonosított génváltozatokat már különféle takarmánynövényeken is tesztelik, hogy ezek esetében is megtalálják azokat a kombinációkat, amelyek mellett a fotoszintézis még hatékonyabban működhet. Ha a módszer beválik, a kutatók szerint a terméshozam közel 40 százalékkal növelhető lesz a következő évtizedekben, ami elegendő is lehet fenyegető élelmiszerhiány megelőzésére.

Forrás: ipon.hu / blogs.discovermagazine.com

Tafedim tea

Igmándi Sajtműhely

Zanzibar Guru

WeblapWebáruház.hu

Map

free counters

Látogatók

Összesen3707397

Jelenleg az oldalon

9
Online