به گزارش چاینادیلی، این پژوهش که اخیراً در نشریه Vita منتشر شده، به تولید نوع جدیدی از برنج هیبریدی منجر شده است که میتواند بذرهایی تقریباً مشابه از نظر ژنتیکی با گیاه والد تولید کند. به این ترتیب، کشاورزان میتوانند بذرهای برداشتشده را دوباره کشت کنند، بدون آنکه عملکرد بالای محصول و سایر ویژگیهای مطلوب برنج هیبریدی از بین برود.
برنج هیبریدی در مقایسه با انواع معمولی برنج، به عملکرد بالاتر و مقاومت بیشتر در برابر شرایط نامساعد محیطی شناخته میشود.
با این حال، نسلهای بعدی برنج هیبریدی معمولاً ویژگیها و عملکرد نسل اولیه را حفظ نمیکنند. به همین دلیل، شرکتهای تولید بذر ناچارند هر سال بذرهای هیبریدی جدید را از طریق فرایندی پیچیده و نیرویکاربر تولید کنند.
در نتیجه، قیمت بذر برنج هیبریدی معمولاً چند برابر بذرهای معمولی است و در برخی موارد میتواند تا ۱۰ برابر بیشتر باشد.
پژوهش جدید یک ژن طبیعی برنج به نام HUAXU را شناسایی کرده که مانند یک «کلید روشنکننده» برای آغاز رشد جنین عمل میکند.
در آزمایشهای میدانی بیش از ۹۹ درصد بذرهای تولیدشده به گیاهانی تبدیل شدند که از نظر ژنتیکی نسخههایی مشابه هیبرید اولیه بودند و در عین حال، توانایی طبیعی تولید بذر و عملکرد عادی محصول نیز حفظ شد.
این تیم تحقیقاتی از سال ۲۰۱۳ کار روی روشی موسوم به «روش تکخطی» (one-line method) را آغاز کرد. هدف آن بود که یک رقم هیبریدی تنها یکبار ایجاد شود و پس از آن بتواند سالبهسال خود را تکثیر کند، بدون اینکه ویژگیهای برتر خود را از دست بدهد.
در سال ۲۰۱۷، این تیم برای نخستین بار موفق به تولید بذرهای کلونشده برنج هیبریدی شد، اما تنها حدود ۵ درصد بذرها کلون واقعی بودند و میزان تولید دانه نیز بهشدت کاهش پیدا میکرد.
کشف ژن HUAXU توانست نرخ کلونسازی را به بیش از ۹۹ درصد افزایش دهد، در حالی که عملکرد طبیعی محصول نیز حفظ شد.
ژن تازه شناساییشده تقریباً مانند یک «کلید ایدهآل فعالسازی جنین» عمل میکند و میتواند به دانشمندان در درک بهتر چگونگی آغاز رشد جنین در گیاهان کمک کند.
این فناوری در آینده میتواند شیوه تولید برنج هیبریدی را متحول کند؛ به این صورت که یک هیبرید موفق تنها یکبار تولید شود و سپس بذر آن برای نسلهای متوالی قابل کشت مجدد باشد. چنین روشی میتواند هم هزینه تولید بذر و هم ریسکهای مرتبط با آن را کاهش دهد.
این مطالعه توانسته است بر یکی از چالشهای دیرینه این حوزه، یعنی ایجاد تعادل میان تولید نسلهای از نظر ژنتیکی یکسان و حفظ باروری طبیعی گیاه، غلبه کند.
این پیشرفت دانشمندان را یک گام دیگر به هدف حفظ «برتری هیبریدی» بدون نیاز به تولید سالانه بذرهای هیبریدی جدید نزدیک کرده است.
هزینه بالای بذرهای هیبریدی یکی از موانع گسترش استفاده از آنهاست. در حال حاضر برنج هیبریدی حدود نیمی از سطح زیر کشت برنج در چین را تشکیل میدهد؛ در حالی که این سهم در اوج خود نزدیک به ۷۰ درصد بود.
در خارج از چین نیز با وجود ظرفیت برنج هیبریدی برای افزایش تولید، کمتر از ۵ درصد از زمینهای زیر کشت برنج به انواع هیبریدی اختصاص دارد.اگر برنج هیبریدی بتواند خود را تکثیر کند، هزینه تولید بذر و قیمت بذر هر دو میتوانند به میزان زیادی کاهش پیدا کنند.
با این حال، این فناوری همچنان در مرحله آزمایشی قرار دارد و هنوز برای استفاده تجاری آماده نیست. مرحله بعدی شامل انجام آزمایشهای ایمنی، ارزیابی پایداری بلندمدت فناوری و بهبود بیشتر این سامانه خواهد بود و پس از آن میتوان زمینه استفاده از آن در تولیدات کشاورزی را فراهم کرد.
منبع: chinadaily
