ویروس ها و شته هایی که میتوانند به رشد گیاه کمک کنند




96/06/05
کشاورزان اغلب برای دور نگه داشتن ویروس ها و شته ها از مزارع کشاورزی خود تلاش بسیاری می کنند، اما پژوهشگران دانشگاه لوا (Lowa) آینده ای را تصور می کنند که در آن این جانوران آسیب زننده بتوانند برای کمک به محصولات، مهندسی شوند.

به گزارش ایانا از سایت "ساینس دیلی"،پژوهشگران تایید می کنند که این یک ایده خطرناک و بسیار بی باکانه است اما این پژوهش سرنخ های ارزشمندی مبنی بر این که ویروس ها، حشرات و گیاهان چگونه با یکدیگر تعامل می کنند آشکار می کند و می تواند منجر به دخالت های جدید برای حفاظت تامین غذایی شود.

آلن میلر و استیو ویثام، استادان آسیب شناسی و میکروبیولوژی گیاهان، به یک تلاش چند- نهادی که توسط آژانس پروژه های تحقیقاتی دفاعی پیشرفته تامین می شود کمک می کنند، آژانسی که از پژوهشگران خواسته اند تا راهی برای مهندسی حشرات ناقل ویروس ها به گیاهان تدبیر کنند تا ژن هایی را که در طول دوران استرس به محصولات کشاورزی کمک می کنند، به آن ها منتقل کنند. بالاترین مبلغ تامین شده برای کل این پروژه ۱۰،۳ میلیون دلار در طول ۴ سال بوده است و شامل کارکنان موسسه بویس تامپسون، دانشگاه مینه سوتا و دانشگاه کالیفورنیا دیویس یه علاوه دانشگاه لوا می شد. جورج ژاندر در موسسه بویس تامپسون پژوهشگر اصلی این پروژه است.

هدف این پژوهش مهندسی کردن ویروس هایی است که با استفاده از آن حشراتی که ویروس ها را منتقل می کنند بتوانند ویژگی های مطلوب را در گیاهان ذرت بالغ فعال کنند. این تیم امیدوار است ابزاری برای پاسخ دهی سریع به مسائلی مانند خشکسالی و بیماری که محصولات را تهدید می کند ایجاد کندو در طول یک فصل رشد حفاظت از محصولات را تضمین کند.

میلر می گوید: "ویروس ها برای این منظور بسیار مناسب هستند زیرا آن ها بسته های ژن طبیعی متحرک هستند که به گیاهان پروتئین می رسانند اما این ژن ها به دانه های گیاهان به ارث نمی رسد".

او می گوید این مسئله یک مکانیزم امنیت زیستی ذاتی را فراهم می کند که زمانی که به آن ژن ها دیگر نیازی نیست از حضور طولانی مدت ژن های مهندسی شده در گیاهان جلوگیری می کند.

ویثام می گوید: "این یک ژن تراپی برای گیاهان در مقیاس وسیع است".

این مفهوم به این شکل کار می کند: "این پژوهشگران ویروس هایی را مهندسی می کنند که از طریق گاز گرفتن شته ها وارد گیاهان ذرت می شود، حشرات کوچکی که از شیره گیاهان تغذیه می کنند. همزمان با این که ویروس ها گیاهان ذرت را آلوده می کنند، ژن هایی را که به گیاهان کمک می کند تا با فشارهای وارد شده از طریق خشکسالی یا طیفی از سایر مشکلات مقابله کنند، در گیاه ذرت فعال می کنند. این پژوهشگران می گویند فرآیندهای این چنینی می توانند بسیار سریع تر از استفاده از روش پرورش سنتی گیاهان برای ایجاد مقاومت در مقابل فشار جایگزین شود."

ویثام و میلر بر مهندسی ویروس ها و این که آن ها چگونه با گیاهان ذرت تعامل خواهند داشت تمرکز می کنند.

میلر می گوید به کار گرفتن ویروس ها و حشرات با این روش، نیاز به سال ها آزمایش در جهت اهداف ایمنی و محیط زیستی دارد، بنابراین کشاورزان نباید انتظار داشته باشند که به این زودی بتوانند از این پژوهش استفاده کنند، اما او می گوید مطالعه ویروس ها در این روش می تواند بینش جدیدی نسبت به اینکه چگونه آنها مجصولات و سایر گیاهان را آلوده می کنند به دست دهد.

میلر می گوید: "صرف نظر از نتیجه نهایی، ما چیزهای زیادی درباره این که ویروس ها چگونه با حشرات ناقل و گیاهان تعامل خواهند داشت یاد می گیریم". "ما انتظار داریم این پژوهش این مسئله را که چگونه تولید محصولات غذایی را در مقابل تهدیدات در حال تحول حفظ کنیم روشن کند".

این پژوهش بخشی از برنامه "به هم پیوستن حشرات" در آژانس پروژه های تحقیقاتی دفاعی پیشرفته ((DARPA's است که با توسعه سریع جایگزین های کاربردی برای پاسخ های سنتی به فشارهای وارده به محصول جهت حفاظت از تولید مواد غذایی، به دنبال تضمین امنیت غذایی است. میلر تاکید کرد که این پژوهشگران از رویه های ایمنی دقیق که موجب می شود این آزمایش در محیط زیست انتشار نیابد در سراسر پروژه پیروی می کنند. آخرین فاز آزمایش در گلخانه های به شدت کنترل شده دانشگاه کالیفرنیا دیویس برگزار خواهد شد.