برنج یکی از محصولات کشاورزی راهبردی در سراسر جهان به شمار می‌رود و قوت غالب بیش از نیمی از جمعیت جهان را تشکیل می‌دهد. با این حال، پرورش این محصول یک ایراد اساسی دارد و آن هم حجم زیاد متانی است که در این فرآیند وارد جو می‌شود. در واقع بیش از 17 درصد از مجموع متان تولیدی در جهان به پرورش برنج مربوط می‌شود و به این ترتیب هر سال حدود 100 میلیون تن از این گاز وارد جو می‌شود.
با اینکه حجم متان تولیدی در برابر دی اکسید کربن بسیار کمتر است، اما در مقابل توانایی این گاز برای به دام انداختن گرما بیست برابر دی اکسید کربن است. به همین دلیل هر گونه اقدامی برای کاهش تولید متان و در نتیجه کاستن از مواد ایجاد کننده پدیده گلخانه ای در جو زمین می‌تواند بسیار ارزنده باشد.
پژوهشگران به همین دلیل به سراغ برنج رفتند. مجموعه‌ای از چند تیم پژوهشی از ایالات متحده، سوئد و چین به طور همزمان بیش از ده سال است که بر روی این پروژه کار می‌کنند.
در طی فرآیند فتوسنتز، دی اکسید کربن جذب شده و به قند تبدیل می‌شود. این قند سپس به مصرف بخش‌های مختلف گیاه می‌رسد. سالهاست که پژوهشگران می‌کوشند تا این فرآیند را بهتر شناخته و آن را مدیریت کنند تا به این ترتیب بتوانند صفات مورد نظر خود را در گیاه پیاده سازند. برای نمونه با درک دقیق این فرایند می‌توان به گیاه دستور داد که قند بیشتری به بخش میوه بفرستد تا به این ترتیب میوه‌های بزرگ و بیشتری تولید شود. همچنین در گیاه برنج نیز هدایت مقدار بیشتری قند به دانه موجب رشد برنج با محتوای نشاسته‌ای بیشتر می‌شود. افزون بر این با فرستادن مقدار بیشتری قند به ساقه و برگها می‌تواند به زیست توده بیشتری برای تغذیه دام دست یافت.
این دانشمندان ابتدا به بررسی امکان کنترل نحوه توزیع قند در گیاه با استفاده از پروتئینی خاص که «عامل رونویسی» (transcription factor) پرداختند. این پروتئین می‌تواند با ژن‌های مختلف پیوند برقرار گرده و آن را فعال یا غیرفعال کند. به این ترتیب می‌توان مقصد مورد نظر برای تجمع بیشتر قند در گیاه را تعیین کرد.
در گام بعدی، پژوهشگران به سراغ جو رفتند. جو جزو غلاتی است که محتوای نشاسته‌ای آن بسیار بالاست. پژوهشگران در آزمایشات خود به دنبال یافتن ژنی در جو بودند که عامل ایجاد این نشاسته بالا به شمار می‌رود . آنها به این ترتیب توانستند این عامل رونویسی را بیابند و نام آن را SUSIBA2 نهادند. با وارد کردن عامل رونویسی SUSIBA2 به برنج و کشت این نوع از برنج در چین به مدت سه سال، مشخص شد که این گیاه می‌تواند محصولی بیشتر بدهد و در عین حال حجم متان تولیدی در فرآیند رشد گیاه به حداقل برسد.
این پژوهش به تازگی در نشریه Nature منتشر شده است.
No tags for this post.