Μια γενετική τροποποίηση στη φωτοσύνθεση θα μπορούσε να βελτιώσει τις αποδόσεις των καλλιεργειών
Αν και η τροποποίηση αυτή δεν έχει ακόμη δοκιμαστεί σε βρώσιμα φυτά, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στον τομέα της παραγωγής τροφίμων – και της ελαιοπαραγωγής.
Επιστήμονες από το Υπουργείο Γεωργίας των Ηνωμένων Πολιτειών και το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στην Ουρμπάνα έχουν δημιουργήσει μια γενετική «παρακάμψη» για να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα της φωτοσύνθεσης και να ενισχύσουν τις αποδόσεις των καλλιεργειών έως και κατά 40 τοις εκατό.
Προσπαθήσαμε να σχεδιάσουμε αυτή τη συντόμευση για να τα κάνουμε πιο ενεργειακά αποδοτικά – και στις δοκιμές πεδίου αυτό μεταφράστηκε σε αύξηση της βιομάζας των φυτών κατά 40 τοις εκατό
–
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας φυτά καπνού, αλλά οι επιστήμονες δήλωσαν ότι παρόμοιες τεχνικές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε φυτά φωτοσύνθεσης C4. Ο καπνός είναι στην πραγματικότητα ένα φυτό C3, αλλά φωτοσυνθέτει όπως ένα φυτό C4. Οι ελιές είναι φυτά C4.
Δείτε επίσης: Έρευνα για το ελαιόλαδοΗ λεγόμενη «παρακάμψη» λειτουργεί με την απομάκρυνση των τοξινών, οι οποίες δημιουργούνται ως υποπροϊόντα της φωτοσυνθετικής διαδικασίας. Τα φυτά ανακυκλώνουν φυσικά τις τοξίνες, αλλά αυτό απαιτεί ενέργεια που θα μπορούσε διαφορετικά να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία καρπών.
«Έχει εκτιμηθεί ότι σε φυτά όπως η σόγια, το ρύζι, τα φρούτα και τα λαχανικά, [η φυσική ανακύκλωση των τοξικών υποπροϊόντων που προκαλούνται από τη φωτοσύνθεση] μπορεί να μειώσει σημαντικά την απόδοση κατά 36 τοις εκατό», δήλωσε στο BBC ο Δρ Paul South, κύριος συγγραφέας της μελέτης και μέλος της Υπηρεσίας Γεωργικής Έρευνας των ΗΠΑ.
«Προσπαθήσαμε να σχεδιάσουμε αυτή τη συντόμευση για να τα κάνουμε πιο ενεργειακά αποδοτικά – και σε δοκιμές πεδίου αυτό μεταφράστηκε σε αύξηση της βιομάζας των φυτών κατά 40%», πρόσθεσε.
Η Rubisco είναι η φυτική πρωτεΐνη που είναι υπεύθυνη για τη δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα και την έναρξη της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η Rubisco δεσμεύει οξυγόνο αντί για διοξείδιο του άνθρακα περίπου το 20% του χρόνου. Αυτά τα μόρια οξυγόνου είναι στη συνέχεια υπεύθυνα για τη δημιουργία της τοξικής ένωσης.
Τα φυτά έχουν αναπτύξει τις δικές τους, φυσικές, μεθόδους αποτοξίνωσης, αλλά η τρέχουσα διαδικασία καταναλώνει πολλή ενέργεια. Οι επιστήμονες παρομοίασαν τη διαδικασία απομάκρυνσης του οξυγόνου με το να οδηγείς από το Μέιν στη Φλόριντα μέσω της Καλιφόρνιας
Στα τροποποιημένα φυτά καπνού, οι επιστήμονες εισήγαγαν νέα γονίδια για να απενεργοποιήσουν την τρέχουσα μέθοδο και να την αντικαταστήσουν με μια πιο ενεργειακά αποδοτική.
Το επόμενο βήμα των ερευνητών θα είναι να επαναλάβουν το πείραμα με βρώσιμα φυτά, όπως ντομάτες και σόγια, για να προσδιορίσουν εάν αυτή η διαδικασία έχει αρνητικές επιπτώσεις στην ασφάλεια των τροφίμων που παράγονται.
Με βάση αυτά τα αποτελέσματα, θα πρέπει στη συνέχεια να πείσουν το κοινό καθώς και τις κυβερνητικές ρυθμιστικές αρχές ότι η μέθοδος τους αποτελεί μια ασφαλή λύση. Ως αποτέλεσμα, η εμπορική και ανθρωπιστική χρήση αυτών των καλλιεργειών ενδέχεται να απέχει πολύ.
Ο Dan Flynn, εκτελεστικός διευθυντής του Olive Center στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Ντέιβις, δήλωσε στην Olive Oil Times ότι δεν γνωρίζει κανέναν ερευνητή που να εξετάζει εφαρμογές αυτής της τεχνολογίας για τις ελιές αυτή τη στιγμή και είπε ότι είναι απίθανο να αποτελέσει πεδίο έρευνας και στο κέντρο.
«Είναι πιθανό ερευνητές να πειραματίζονται με τη γενετική τροποποίηση και την επεξεργασία γονιδίων κάπου στον κόσμο», είπε. «Ωστόσο, η βιομηχανία της Καλιφόρνιας επικεντρώνεται σε άλλες ερευνητικές προτεραιότητες, οπότε το Olive Center δεν προβλέπει να ασχοληθεί με αυτόν τον τομέα στο άμεσο μέλλον».
Το Διεθνές Συμβούλιο Ελαιολάδου, το οποίο συχνά αναλαμβάνει ηγετικό ρόλο στην έρευνα που σχετίζεται με την ελαιοκαλλιέργεια και την παραγωγή ελαιολάδου, δεν είχε σχολιάσει τη μελέτη κατά τη στιγμή της δημοσίευσης.