بعد در روز: هدف قرار دادن روزانه منیزیم “ریتم” می تواند به بهینه سازی عملکرد محصول

IMAGE

تصویر: برگ تیغه برنج نهال بود نمونه هر 2 ساعت برای 2 روز. بیان OsMGT3 ژن نسبت به 0 ساعت نشان داده شده است. مشاهده بیشتر

اعتبار: 2020 طبیعت گیاهان

این فرایند اساسی است که مسلما اشکال ستون فقرات حیات بر روی زمین فتوسنتز است; هر موجود زنده است که به طور مستقیم یا غیر مستقیم وابسته به این فرایند است. بر روی کاغذ این فرایند ساده است: گیاهان (و دیگر موجودات زنده است که باید “کلروپلاست” این سازه که در آن فتوسنتز می گیرد و به مشخصه رنگ سبز برای برگ) تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی است که کمک می کند تا آنها را رشد و شکوفایی و دیگر “بالاتر” موجودات زنده بر روی این گیاهان یا موجودات زنده است که در این گیاهان به صورت خود به خود روزی ،

اما در عمل و به خصوص در این نقطه زیستی در تاریخ این فرایند است که ساده نیست. جمعیت انسانی در حال رشد در نرخ بی سابقه ای; منابع ما هستند و نه به اندازه کافی برای تغذیه میلیاردها نفر از مردم بر روی زمین است. در حالی که سیاستگذاران و سیاستمداران در حال تلاش برای بهینه سازی استفاده از منابع موجود و دانشمندان در حال انجام خود را کمی بدانند چگونه به منظور بهبود منابع از طریق بررسی اینکه آیا این روند طبیعی فتوسنتز می تواند اصلاح شود و از طریق آخرین فن آوری در نهایت بهبود عملکرد محصولات غذایی.

یک تیم از دانشمندان به رهبری پروفسور جیان فنگ کارشناسی ارشد از دانشگاه اوکایاما ژاپن و پروفسور Zhichang چن از فوجیان, A & F, دانشگاه چین نیز مجموعه ای از برای کشف فتوسنتز اما آنها تصمیم به انجام این کار با یک پیچ و تاب و: در حالی که پژوهش حاضر عمدتا با تمرکز بر تلاش برای تغییر مستقیم واکنش های شیمیایی درگیر در فتوسنتز این تیم تصمیم گرفت به در به دنبال “diel” تغییرات-و یا تغییرات رخ می دهد که بیش از یک دوره از چرخه 24 ساعت-در فتوسنتز است.

که بسیاری از فرایندهای فتوسنتز نمایشگاه 24 ساعته تغییرات نباید به عنوان یک شگفتی آمده با توجه به این که کل فرآیند وابسته به نور خورشید. جدا از نور خارجی-شرایط تاریک این diel تغییرات نیز می تواند رانده داخلی مکانیسم های ژنتیکی.

اما آنچه که دقیقا این دانشمندان نگاه کنید ؟ “مطالعه ما متمرکز بر منیزیم و به صورت مجموعه ای متنوع از دلایل” توضیح می دهد که پروفسور Ma. “منیزیم است که یک ریزمغذی ضروری برای گیاهان, اما در اطراف 15-35% از مجموع منیزیم مصرف به خود اختصاص داده است به کلروپلاست که در آن توابع آن را نه تنها به عنوان یک عنصر ساختاری از کلروفیل بلکه به عنوان یک فعال برای تعدادی از فتوسنتز آنزیم است.” این بدان معنی است که مطالعه diel تغییرات منیزیم می تواند روشن مهمی کاربردی جنبه و هدف بالقوه برای دستکاری فتوسنتز.

از طریق ژن مطالعات در گیاه برنج (که نتایج آن منتشر شده در طبیعت گیاهان) محققان تصمیم برای محدود در یک منیزیم یون حمل و نقل OsMGT3 موجود در کلروپلاست و شناخته شده به طور منظم بیان شده در “mesophyll” سلول های تخصصی برای فتوسنتز است.

آنها ایجاد شده برنج اصلاح شده ژنتیکی گیاهان است که در آن ژن است که به افزایش OsMGT3 غایب بود; آنها دریافتند که این گیاهان به طور معنیداری کاهش جذب منیزیم و کاهش دامنه رایگان منیزیم یون نوسانات در کلروپلاست. این منجر به کاهش در فعالیت “ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase,” اساسی آنزیم فتوسنتز به طور طبیعی منجر به کاهش فتوسنتز هستند. بعد از طریق تکنیک های مهندسی ژنتیک آنها باعث تولید بیش از حد OsMGT3 در mesophyll سلول ها در حالت عادی برنج و گیاهان یافت می شود که راندمان فتوسنتز و رشد و بهبود در این گیاهان است.

این آزمایش ثابت کرد که OsMGT3 تا حدی کنترل منیزیم نوسانات در کلروپلاست و این نوسانات ممکن است کمک به منیزیم وابسته به آنزیم فعالیت برای فتوسنتز بیش از روزانه چرخه.

تا جایی که این ترک ما از نظر بهینه سازی عملکرد محصول و تغذیه توده ها ؟ پروفسور Ma گوید که یافته های باز تا کنون ناشناخته راههای remarking, “مطالعات ما قرار داده منیزیم در محل موردتوجه وتماشای عموم. اصلاح منیزیم ورودی به کلروپلاست می تواند یک رویکرد بالقوه برای بهبود راندمان فتوسنتز در گیاهان و در نهایت می تواند به بهبود عملکرد محصول.”

این مطالعه همراه با مطالعات آینده است که نشان می دهد دقیقا چگونه منیزیم باید هدفمند می تواند بالقوه پاسخ به جهانی کمبود مواد غذایی.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de