09120269404
خدمات آزمایشگاهی
سنجش متابولیت ها
بانک سلولی
جلبک و گیاه
مشاوره تخصصی
کشت و فرآوری

افزایش فتوسنتز با جلبک | افزایش فتوسنتز در گیاهان زراعی با کمک جلبک ها

افزایش فتوسنتز در گیاهان زراعی با کمک جلبک ها

افزایش فتوسنتز با جلبک

با روند افزایش جمعیت که تخمین زده می شود تا سال 2025 به 8 بیلیون نفر خواهد رسید، امنیت غذایی بزرگترین مشکل جهانی خواهد بود. بخشی از راه حل این مشکل، از طریق تلاش برای افزایش محصولات کشاورزی می تواند باشد، اما سرعت تقاضا برای غذا از توانایی کشاورزان برای بهبود و افزایش محصولات از طریق روش های معمول مثل استفاده از کودها یا مدیریت منابع آب و خاک در حال جلو زدن است.

پیشنهاد مطالعه: جلبک ها در طبیعت چه نوری را جذب می کنند؟

راه کار محققان برای ارتقای محصولات کشاورزی

مارتین جونیکاس، استادیار دپارتمان زیست شناسی مولکولی دانشگاه پرینستون به همراه آلیستیر مک کورمیک از دانشگاه ادینبورگ، لوک مک کیندر از دانشگاه یورک و هاوارد گریفیتس از دانشگاه کمبریج بر روی پروژه ای کار می کنند که هدف آن ارتقای تولیدات کشاورزی است.

حتما بخوانید: تولید الکتریسیته با جلبک

بالا بردن کارایی کلروپلاست

هدف از این همکاری استفاده از روش های مولکولی برای بالا بردن کارایی کلروپلاست ، اندامک گیاهی که وظیفه فتوسنتز را به عهده دارد، است. در فتوسنتز، کلروپلاست، انرژی نورانی  را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند تا کربن دی اکسید  و آب به قند تبدیل شوند. کلروپلاست در همه موجودات فتوسنتز کننده از جلبک های تک سلولی گرفته تا درختان چنار از انزیم روبیسکو  برای جدا کردن اتم های کربن از کربن دی اکسید موجود در هوا و تبدیل آن به نشاسته استفاده می کند. در بسیاری از  گیاهان این فرآیند (تثبیت CO2 ) به کندی صورت می گیرد و محدود کننده رشد است چرا که آنزیم روبیسکو به آرامی این مراحل را کاتالیز می کند.

افزایش فتوسنتز با جلبک

پیشنهاد مطالعه: استفاده از جلبک ها برای حل مشکل پلاستیک

اما جلبک ها چنین محدودیتی را تجربه نمی کنند، چرا؟؟؟

کلروپلاست در جلبک ها به یک ساختار متراکم درون یا بیرونشان به نام پیرنوئید اتصال دارند. پیرنوئید ساختار متراکمی است که با غلیظ نگه داشتن مقدار CO2 در کنار آنزیم روبیسکو، عملکرد آن را سرعت می بخشد. جلبک ها به خاطر محدودیتی که برای زندگی در آب دارند با وجود این ساختار مشکل تامین منبع کربن برای فتوسنتز را رفع کرده اند.انتشار  CO2 در آب حدود 10000 برابر کمتر از هوا است.

افزایش فتوسنتز با جلبک

در این شکل، پیرنوئید به رنگ آبی و کلروپلاست به رنگ سبز دیده می شود.

حتما بخوانید: جلبک در داروسازی

انتقال ژن ها از جلبک به آرابیدوپسیس

دکتر جونیکاس در مورد اهمیت این پروژه می گوید: مکانیسم های تثبیت CO2 توسط جلبک ها نقش مهمی در تثبیت جهانی  CO2  دارند و در صورتی که بتوان این تکنولوژی را به گیاهان عالی انتقال داد، می تواند پتانسیل خوبی برای افزایش تولید محصولات کشاورزی باشد. جونیکاس و همکارانش در حال حاضر، با انتقال 6 ژن از ژن های اصلی برای تشکیل پیرنوئید فعال به آرابیدوپسیس این نقشه را عملی می کنند.

تلاش ها برای بهبود مکانیسم تغلیظ CO2  در گیاهان عالی، از ده سال پیش توسط این تیم شروع شده است. تحقیقات با کمک مدل های کامپیوتری پیرنوئید در آزمایشگاه جونیکا آغاز شدند و در حال حاضر مرحله قبول پیرنوئید توسط آرابیدوپسیس و  فعال شدن آنزیم روبیسکو در آن در حال بررسی است.  در صورت موفقیت آمیز بودن این مراحل، انتقال ژن ها به سایر محصولات زراعی مرحله بعدی این تحقیقات خواهد بود.

مقاله مرتبط: ترکیب ضد سرطانی جلبک

کلمات کلیدی: آرابیدوپسیس، انتقال ژن، پیرنوئید، جلبک، روبیسکو، کشاورزی

دسته بندی: فناوری های نوین، منابع زیستی

منابع:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-08/pu-psa081519.php

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28911054

https://www.nsf.gov/news/mmg/mmg_disp.jsp?med_id=76337&from

افزایش فتوسنتز با جلبک | افزایش فتوسنتز در گیاهان زراعی با کمک جلبک ها

بانک سلو های گیاهی زیست هاب

1 پاسخ
  1. مهران علیجانی

    سلام خیلی عالیه میخاستم بگم این جلبکها میتوانند با اندامهای هوایی گیاهان زراعی همزیستی داشته و فتوسنتز گیاهان را کاراتر بکنند

یک دیدگاه بگذارید

راه های ارتباطی

@zisthub

09120269404

zisthubco@gmail.com