یک کشف جالب درباره برنج

ثابت شده است که گیاهان با میکروبیوم تغییریافته در برابر باکتری‌های مضر مقاوم‌تر هستند. میکروبیوم جمعیت منحصر به فرد میکروارگانیسم‌هایی است که در هر گیاه و جانوری یافت می‌شود. اکنون دانشمندان به طور ژنتیکی میکروبیوم گیاهان برنج را تغییر داده‌اند و آن‌ها را در برابر باکتری‌های مضر مقاوم‌تر کرده‌اند. این فناوری می‌تواند نیاز به آفت‌کش‌ها را کاهش دهد.

در مرحله اولیه مطالعه، محققان ژنی را در گیاهان برنج شناسایی کردند که مسئول تولید لیگنین (بیوپلیمری که دیواره‌های سلولی گیاهان را می‌سازد) است. دانشمندان مشکوک بودند که این ژن بر ساختار میکروبیوم گیاهان برنج نیز تاثیر می‌گذارد، بنابراین ژن را غیرفعال کردند تا ببینند چه اتفاقی می‌افتد. با انجام این کار، جمعیت باکتری سودومونادالس مفید در میکروبیوم کاهش یافت. در مرحله بعد، محققان ژن را به طور ژنتیکی تغییر دادند تا در طول فرآیند سنتز لیگنین، متابولیت خاصی را بیش از حد تولید کند.

هنگامی که گیاهان تغییر یافته متعاقبا در معرض «Xanthomonas oryzae» – یک باکتری مضر که باعث بیماری موسوم به سوختگی برگ می‌شود – قرار گرفتند، نسبت به گروه کنترل گیاهان برنج اصلاح‌نشده، به‌طور قابل‌توجهی در برابر پاتوژن مقاوم‌تر بودند.

پروفسور تومیسلاو سرناوا، دانشیار دانشگاه ساوتهمپتون گفت: این پیشرفت می‌تواند وابستگی به آفت‌کش‌ها را کاهش دهد که برای محیط زیست مضر هستند. ما به این کشف مهم در محصولات برنج دست یافته‌ایم، اما چارچوبی که ایجاد کرده‌ایم می‌تواند برای گیاهان دیگر هم اعمال شود و میکروبیوم آن‌ها را هم اصلاح کند. میکروب‌هایی که مواد مغذی را برای محصولات افزایش می‌دهند، می‌توانند نیاز به کود‌های مصنوعی را کاهش دهند.»

مقاله‌ای در مورد این مطالعه که دانشمندانی از چین، آلمان و اتریش نیز در آن شرکت داشتند، اخیرا در مجله نیچر کامیونیکیشنز (Nature Communications) منتشر شده است.