Công nghệ mới giúp cây lương thực lớn nhanh ở các nương rẫy chật chội
Thứ bảy, 23-11-2013 | 06:36:05
|
Với dân số dự kiến đạt 9 tỷ đến năm 2050, người nông dân trên toàn thế giới cần phải sản xuất nhiều lương thực hơn – nhưng không sử dụng thêm quá nhiều đất trồng trọt, bởi vì phần lớn đất trồng trọt của toàn cầu đã được sử dụng cho nông nghiệp.
Một giải pháp có thể đó là thử trồng cây dày đặc hơn trên nương rẫy, bằng cách ấy có thể tăng sản lượng. Nhưng không dễ như việc chỉ gieo hạt sát nhau hơn vào thời vụ. Chẳng hạn, bị trồng quá nhồi nhét, cây bắp sẽ mọc cao và dong dỏng bởi vì chúng cố gắng cạnh tranh với những cây lân cận để đón ánh nắng mặt trời – đây được gọi là hiện tượng tránh bóng râm. “Vấn đề với hiện tượng tránh bóng râm này khi nói đến cây lương thực đó là cây trồng dành toàn bộ khoảng thời gian này cùng với năng lượng của chúng để tạo thân, vì thế chúng có thể mọc cao thay vì tạo ra thực phẩm mà chúng ta ăn”, nhà di truyền thực vật Richard Vierstra giải thích. Nhóm nghiên cứu của ông đang thiết kế lại 1 phân tử cảm thụ ánh sáng được tìm thấy ở thực vật, được gọi là hệ sắc tố thực vật, cho phép cây phát triển bình thường thậm chí khi được trồng chi chít. “Thay vì mỗi hàng cách nhau 30 inch, công nghệ này có thể giúp chúng ta trồng bắp theo hàng 20 inch, làm tăng sản lượng khoảng 50% - nếu chúng ta có thể làm cho các cây này phớt lờ những cây lân cận”, Vierstra cho biết. Hệ sắc tố là tế bào nhận kích thích ánh sáng chính, cho phép cây phân biệt khi nào có ánh sáng, khi nào không có ánh sáng. Chính tế bào này báo cho hạt biết để nảy mầm và báo cho cây con biết để trở nên xanh tươi, và giúp cây có thể thiết lập nhịp sinh học ngày đêm – đây là 1 hệ thống đồng hồ bên trong, Vierstra cho biết. “Và nó còn cho phép cây biết được liệu cây đang ở giữa mặt trời chói chang hay đang bị những cây khác che bóng”. Trong phòng thí nghiệm, Vierstra và nhóm nghiên cứu của ông đã xây dựng những cấu trúc 3D đầu tiên của các hệ sắc tố thực vật. Bằng cách sử dụng những mô hình này, nay họ sẽ ra sức để thiết kế lại tế bào nhận kích thích ánh sáng để làm thay đổi các thuộc tính cảm thụ ánh sáng. Việc thiết kế lại này liên quan đến việc tạo ra hàng trăm đột biến thú vị của hệ sắc tố thực vật, và sau đó thử nghiệm độ nhạy ánh sáng của chúng ở cả trong ống nghiệm lẫn bên trong cây. Trước đó, nhóm nghiên cứu của Vierstra đã phát hiện rất nhiều đột biến cực nhạy với ánh sáng. Những phân tử hệ sắc tố đột biến này nếu được biến đổi di truyền ở cây lương thực thì có thể lừa những cây này nghĩ rằng chúng đang nhận nhiều ánh sáng, ngay cả khi chúng đang mọc ở 1 cánh đồng chật ních. Vierstra đang trong quá trình xin cấp bằng sáng kiến cho công nghệ này, và ông cũng đã biết được 1 công ty thực phẩm đang muốn giúp thương mại hoá công nghệ này. “Chúng tôi sẽ bắt đầu thiết kế hệ sắc tố ở bắp, ở những dòng mà cuối cùng sẽ được sử dụng để nhân giống. Thật hào hứng khi nghĩ về tiềm năng của công nghệ này trong việc tăng năng suất nông nghiệp”. Bluesky - Dostdongnai, theo Phys.org |
Trở lại In Số lần xem: 1990 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|