محققان آمریکایی در بررسی اخیر خود، روش جدیدی را برای غربالگری صفات مطلوب محصولات کشاورزی با نور فتوسنتز مطرح کرده‌اند.

به گزارش سایت خبری محیط زیست ایران (IENA) و به نقل از تکنولوژی نتورکس، گروهی از محققان آمریکایی در بخشی از پروژه‌ای موسوم به "RIPE" موفق به انجام عملیاتی شدند که هدف آن افزایش توانایی محصولات کشاورزی است.

پژوهشگران، این بررسی را به عنوان بخشی از پروژه‌ای موسوم به "RIPE" انجام دادند. پروژه RIPE، با حمایت "بنیاد بیل و ملیندا گیتس"(BMGF)، "بنیاد پژوهش غذا و کشاورزی آمریکا"(FFAR) و "وزارت توسعه بین‌المللی"(DFID) در حال انجام شدن است.

برای دستیابی به این هدف، دانشمندان در حال تجزیه و تحلیل هزاران گیاه هستند تا دریابند چه تغییراتی در ساختار گیاه یا ساختار سلولی آن می‌تواند تولید را افزایش دهد. بر اساس یافته‌های مطالعه جدید که در مجله "Experimental Botany" منتشر شد، محققان "دانشگاه ایلینوی" آمریکا رویکرد جدیدی را برای تخمین ظرفیت فتوسنتزی محصولات برای شناسایی دقیق این صفات با عملکرد بالا و تسریع در روند غربالگری ارائه داده‌اند.

"کارل برناچی"(Carl Bernacchi) فیزیولوژیست گیاه از وزارت کشاورزی ایالات متحده گفت:  فتوسنتز نقطه ورود دی اکسید کربن به همه مواردی است که به گیاهان اجازه رشد می‌دهد اما اندازه گیری فتوسنتز تاج پوش بسیار دشوار است. بیشتر روش‌ها نیز وقت گیر هستند. سقف متشکل از تاج درختان در جنگل را سایبان جنگل یا تاج‌پوش می‌گویند. این لایه که سقف جنگل است از شبکه شاخه‌ها و درختان تشکیل شده‌ است. میزان دسترسی به نور در این لایه بسیار زیاد است اما خود این لایه پوششی را می‌سازد که جلوی رسیدن نور به گیاهان پایینی را می‌گیرد.

در این مطالعه برناچی و همکارانش به طور همزمان از دو ابزار طیفی استفاده کردند که یکی از آنها یک دوربین فراطیفی برای اسکن محصولات و دیگری یک طیف سنج است که برای ثبت اطلاعات بسیار دقیق در مورد نور خورشید و اندازه گیری سریع سیگنالی به نام" فلورسانس القایی خورشیدی"(SIF) )که از طریق گیاهان هنگامی که در زمان فتوسنتز ساطع شده و به انرژی تبدیل می‌شوند) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

با استفاده از سیگنال فلورسانس القایی خورشیدی، محققان بینش اساسی درباره فتوسنتز به دست می‌آورند که این امر در نهایت می‌تواند به بهبود عملکرد محصول منجر شود.

آنها کشف کردند که یک قسمت کلیدی از سیگنال فلورسانس القایی خورشیدی ارتباط بهتری با ظرفیت فتوسنتز دارد. گرچه این سیگنال "فلورسانس القایی خورشیدی" تنها کسری از انرژی ساطع شده توسط گیاهان را نشان می‌دهد اما اطلاعات مهمی را به ثبت می‌کند.

در این مطالعه محققان نوارهای خاصی از نور را که به فلورسانس القایی خورشیدی مرتبط هستند (و از قبل از نظر فیزیولوژیک به خوبی درک شده‌اند) انتخاب کردند تا بهتر درک کنند که کدام داده‌های فرا طیفی برای انجام این برآوردها مورد نیاز است.

در گذشته محققان به دوربین‌های فرا طیف گرانقیمت که هزاران باند نور را ضبط می‌کرد، متکی بودند. "متیو سیبرز"(Matthew Siebers) ، محقق فوق دکترا دانشگاه ایلینوی گفت: با این حال، این مطالعه نشان می‌دهد که اکنون می‌توانیم از دوربین‌های بسیار ارزان‌تری استفاده کنیم. همچنین علاوه بر آن اکنون ما می‌دانیم به چه باندهای نوری احتیاج داریم.

"کاترین میچام-هنسولد"(Katherine Meacham-Hensold) ، پژوهشگر فوق دکترا دانشگاه ایلینوی گفت: این ابزارها می‌توانند به ترتیب بزرگی سرعت پیشرفت را افزایش دهند. این فناوری برای محققانی که در حال اصلاح فتوسنتز به عنوان ابزاری برای کمک به تحقق بازدهی محصولات کشاورزی هستند کاربردی است.

انتهای پیام