พรรณไม้ต่างๆ การปลูกต้นไม้

การสกัดโปรตีนจากรากไม้

by admin - August 30th, 2013.
Filed under: การเพาะปลูก, ชีววิทยา, ดอกไม้, ดอกไม้ทะเล, ประดับสวน. Tagged as: , , , , , .

จากผลการวิจัยล่าสุดของพวกเขาที่นักชีววิทยาพืชขณะนี้เข้าใจว่าโปรตีนขน ส่งควบคุมกระบวนการที่ช่วยให้รากที่จะทนอลูมิเนียมที่เป็นพิษ โดย พืชวิศวกรรมการแปลงไอออนอลูมิเนียมเป็นรูปแบบที่ไม่เป็นพิษพวกเขากล่าวว่า นักวิทยาศาสตร์การเกษตรในขณะนี้สามารถเปิดเหล่านี้ใช้ไม่ได้หรือต่ำให้ผล ผลิตดินที่เป็นกรดเป็นพื้นที่การเกษตรที่มีประสิทธิผลอย่างน่าอัศจรรย์ในการ ปลูกพืชเพื่ออาหารและเชื้อเพลิงชีวภาพ

อื่น ๆ การพัฒนาโปรตีนขนส่งล่าสุดอธิบายโดยนักชีววิทยาได้รับการแสดงเพื่อเพิ่มการ จัดเก็บข้อมูลของธาตุเหล็กและสังกะสีในพืชอาหารเพื่อปรับปรุงคุณภาพทาง โภชนาการของพวกเขา “กว่า สองพันล้านคนต้องทนทุกข์ทรมานจากการขาดธาตุเหล็กและสังกะสีเพราะอาหารจากพืช ของพวกเขาไม่ได้เป็นแหล่งอุดมสมบูรณ์เพียงพอขององค์ประกอบที่สำคัญเหล่านี้” นักชีววิทยาเขียน

“เหล่า นี้ transporters เมมเบรนเป็นชั้นของโปรตีนเฉพาะที่พืชใช้ในการใช้สารอาหารจากดินน้ำตาลขนส่ง และต่อต้านสารพิษเช่นเกลือและอลูมิเนียม,” จูเลียนชโรเดอศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่ UC ซานดิเอโกที่นำมารวมกันอีก 11 กล่าวว่า นัก วิทยาศาสตร์จากออสเตรเลีย, ญี่ปุ่น, เม็กซิโก, ไต้หวัน, สหรัฐอเมริกาและสหราชอาณาจักรที่จะร่วมมือบนกระดาษอธิบายถึงวิธีการค้นพบของ พวกเขาเรียกรวมกันสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มอาหารอย่างยั่งยืนและการผลิต น้ำมันเชื้อเพลิง

ชโร เดอซึ่งยังเป็นผู้ร่วมอำนวยการของหน่วยงานวิจัยใหม่ที่ UC San Diego เรียกว่าอาหารและเชื้อเพลิงสำหรับศตวรรษที่ 21 ซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อใช้การวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับพืชอาหารอย่างยั่งยืนและ การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพกล่าวว่าจำนวนมากของการค้นพบล่าสุดในของเขา และ ห้องปฏิบัติการอื่น ๆ ทั่วโลกที่ได้รับก่อนหน้านี้ “ภายใต้เรดาร์” – ที่รู้จักกันเฉพาะกลุ่มเล็ก ๆ ของนักชีววิทยาพืช – แต่ที่โดยการเผยแพร่ผลการวิจัยเหล่านี้อย่างกว้างขวางนักชีววิทยาคาดหวังว่า จะให้ความรู้แก่ผู้กำหนดนโยบายและเพิ่มความเร็วในการประยุกต์ใช้ในตอนท้าย ของการค้นพบของพวกเขา เพื่อการเกษตรทั่วโลก

“ของ ประชากรทั่วโลกในปัจจุบันเจ็ดพันล้านคนเกือบหนึ่งพันล้านจะขาดอาหารและขาด โปรตีนเพียงพอและคาร์โบไฮเดรตในอาหารของพวกเขา” นักชีววิทยาเขียนในกระดาษของพวกเขา “อีก พันล้านคนเป็นโรคขาดสารอาหารเพราะอาหารของพวกเขาขาดธาตุอาหารเสริมที่จำเป็น ต้องเช่นเหล็กสังกะสีและวิตามินเอเหล่านี้ขาดอาหารมีผลกระทบอย่างใหญ่หลวง ต่อสุขภาพทั่วโลกส่งผลให้เกิดความไวต่อการเพิ่มขึ้นของการติดเชื้อและโรค เช่นเดียวกับการเพิ่มความเสี่ยงอย่างมีนัยสำคัญจาก ผิด ปกติทางจิตใจ. ต่อมาในช่วงสี่ทศวรรษที่ผ่านมาที่คาดว่าจะเพิ่มอีกสองพันล้านคนจะต้องมีคุณ ค่าทางโภชนาการ. พร้อมกับรูปแบบการเจริญเติบโตความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับโปรตีนในประเทศ กำลังพัฒนาควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังจะเกิดขึ้นและการ เติบโตของประชากรจะกำหนดแรงกดดันเพิ่มเติมเกี่ยวกับการผลิตทางการเกษตร. ”

“Simply การเพิ่มการใช้ปุ๋ยอนินทรีและการประปาหรือใช้ระบบเกษตรอินทรีย์เพื่อการ เกษตรจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการร่วมกันของอัตราผลตอบแทนที่เพิ่มขึ้นและ ความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม,” นักวิทยาศาสตร์เพิ่ม “การ เพิ่มการผลิตอาหารที่เกี่ยวกับทรัพยากรที่ดิน จำกัด จะพึ่งพาการปฏิบัติทางการเกษตรที่เป็นนวัตกรรมใหม่คู่กับการปรับปรุงทาง พันธุกรรมของพืช.”

หนึ่ง ของ Schroeder ก้าวหน้าการวิจัยนำไปสู่การค้นพบของขนย้ายโซเดียมที่มีบทบาทสำคัญในการปก ป้องพืชจากความเครียดเกลือซึ่งเป็นสาเหตุของการสูญเสียพืชที่สำคัญในเขตชล ประทานเช่นผู้ที่อยู่ในแคลิฟอร์เนียกลางหุบเขา นัก วิทยาศาสตร์การเกษตรในประเทศออสเตรเลียโดยผู้เขียนร่วม Munns รานาและเพื่อนร่วมงานของเธอได้นำมาใช้ในขณะนี้ชนิดของขนย้ายโซเดียมนี้ในการ วิจัยเพื่อปรับปรุงพันธุ์พืชข้าวสาลีวิศวกรที่มีความอดทนมากขึ้นเกลือในดิน การส่งเสริมผลผลิตข้าวสาลีโดยมหันต์ร้อยละ 25 ใน สนามทดลอง นี้ การพัฒนาที่ผ่านมาสามารถนำมาใช้เพื่อปรับปรุงการทนเค็มของพืชเพื่อให้พวกเขา สามารถเจริญเติบโตบนพื้นที่เพาะปลูกการผลิตก่อนหน้านี้ที่มีดินที่ตอนนี้ อยู่ที่รกร้าง

อีก ประการหนึ่งการค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้โดยมีผู้เขียนร่วม Emanuel Delhaize ในออสเตรเลียและ Leon Kochian ที่ Cornell University, เปิดขึ้นศักยภาพในการปลูกพืชบน 30 เปอร์เซ็นต์ของดินที่เป็นกรดของโลกที่มีขณะนี้ใช้ไม่ได้สำหรับการผลิตทางการ เกษตร แต่ที่อาจจะเหมาะสำหรับ การเกษตร

“เมื่อดินมีความเป็นกรดไอออนอลูมิเนียมเป็นอิสระในดินทำให้เกิดความเป็นพิษต่อพืช,” นักวิทยาศาสตร์เขียน “ครั้ง หนึ่งในการแก้ปัญหาดินความเสียหายอลูมิเนียมปลายรากของพืชอ่อนแอและยับยั้ง การเจริญเติบโตของรากซึ่งบั่นทอนการดูดซึมของน้ำและสารอาหาร.”

 

นัก วิทยาศาสตร์ยังพบการขนส่งในพืชและเชื้อราในดินชีวภาพที่ช่วยให้พืชได้รับ ฟอสเฟต – องค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืชและผลผลิตพืช – มีประสิทธิภาพมากขึ้นและเพื่อเพิ่มการดูดซึมของปุ๋ยไนโตรเจนซึ่งมีค่าใช้ จ่ายในการผลิต “การ ผลิตปุ๋ยไนโตรเจนใช้ร้อยละหนึ่งของการใช้พลังงานทั่วโลกและ poses ค่าใช้จ่ายในการป้อนข้อมูลสูงสุดสำหรับพืชหลาย” นักวิทยาศาสตร์เขียน “อย่าง ไรก็ตามเพียง 20 ถึง 30 จากฟอสเฟตและ 30 ถึงร้อยละ 50 ของปุ๋ยไนโตรเจนที่ใช้ถูกนำมาใช้โดยพืช. ส่วนที่เหลือจะนำไปสู่การผลิตก๊าซเรือนกระจกออกไซด์ไนตรัสหรือ eutrophication ระบบนิเวศทางน้ำผ่านน้ำไหลออก ”

นัก ชีววิทยากล่าวว่าพืชที่อาจจะทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการใช้น้ำผ่านการ ค้นพบโปรตีนในการขนส่งพืชที่ควบคุม “รูขุมขนปากใบ” ในผิวหนังชั้นนอกของใบที่พืชสูญเสียมากขึ้นกว่าร้อยละ 90 ของน้ำของพวกเขาผ่านการคาย สองเป้าหมายที่สำคัญอื่น ๆ ในภาคเกษตรที่เพิ่มขึ้นคาร์โบไฮเดรตและศัตรูพืชต้านทานของพืช การ ค้นพบล่าสุดของการขนส่งโปรตีนที่ย้ายน้ำตาลทั่วทั้งโรงงานที่ได้รับการใช้ใน การพัฒนาข้าวที่นำมาซึ่งความต้านทานต่อแมลงศัตรูพืชชีววิทยากล่าวให้เป็น วิธีใหม่ในการลดความซับซ้อนของวิศวกรรมของพืชที่มีผลผลิตสูงและต้านทานศัตรู พืชซึ่งอาจนำไปสู่ การใช้สารกำจัดศัตรูพืชลดลงในสนาม

“เช่น เดียวกับโทรศัพท์มือถือของเราจะต้องมีเทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้นในการ ดำเนินการข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่พืชต้องการขนส่งที่ดีกว่าหรือใหม่เพื่อให้ พวกเขาทำงานหนักขึ้นบนที่ดินทางการเกษตรที่มีอยู่” เดลแซนเดอผู้อำนวยการของจอห์นอินส์ศูนย์ในสหราชอาณาจักรและร่วมกันกล่าวว่า ผู้เขียนของกระดาษ “ปุ๋ย สังเคราะห์และสารกำจัดศัตรูพืชเป็นโซลูชั่นที่ปัจจุบัน แต่เราสามารถทำให้พืชที่ดีกว่าในการค้นหาและการดำเนินการองค์ประกอบทางเคมี ของตัวเอง.”

เหล่า นี้ความคืบหน้าล่าสุดในการทำความเข้าใจทางชีววิทยาของการขนส่งพืชจะนำไป สู่การปรับปรุงพันธุ์น้อยไวต่อสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายและสำหรับการปรับปรุง สุขภาพของมนุษย์ ชโร เดอกล่าวว่า “เพิ่มเติมความรู้พื้นฐานและการวิจัยการค้นพบขั้นพื้นฐานเป็นสิ่งจำเป็นและ จะช่วยให้เราสามารถต่อไปและใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ความก้าวหน้าเหล่านี้และ สัญญาว่าจะติดตามลู่ทางใหม่ของการปรับปรุงพืชในแง่ของความต้องการอาหารและ พลังงานและความจำเป็นในการได้รับผลผลิตเพิ่มอย่างยั่งยืน.”

นอก เหนือจากการชโรเดอและแซนเดอผู้เขียนร่วมของกระดาษเป็น Emmanuel Delhaize ของ CSIRO ในแคนเบอร์รา, ออสเตรเลีย; หมาป่า Frommer จากสถาบันคาร์เนกีวิทยาศาสตร์; แมรี่ลู Guerinot ของวิทยาลัยดาร์ตมั; มาเรียแฮร์ริสันทอมป์สันบอยซ์สถาบันเพื่อการวิจัยพืช ใน อีทากา, นิวยอร์ก; ลูอิส Herrera-Estrella ของศูนย์การศึกษาการวิจัยและขั้นสูงแห่งชาติสถาบันโปลีเทคนิคใน Iraputo, เม็กซิโก; Tomoaki Horie ของ Shinshu มหาวิทยาลัยใน Nagano, ญี่ปุ่น; Leon Kochian จาก Cornell University; Munns Rana จากมหาวิทยาลัยเวสเทิร์ ประเทศ ออสเตรเลียในเพิร์ ธ ; นาโอโกะ Nishizawa ของ Ishikawa Prefectural มหาวิทยาลัยในประเทศญี่ปุ่นและ Yi-ฝาง Tsay ของสถาบันการศึกษาแห่งชาติของวิทยาศาสตร์ของไต้หวัน