<img height="1" width="1" style="display:none" src="https://www.facebook.com/tr?id=947887489402025&amp;ev=PageView&amp;noscript=1">
5p
A fotoszintézis évmilliárdokkal ezelőtt indult be a bolygón, és az élet egyik alapfolyamatává vált - a légköri körülmények azonban sokat változtak azóta. Amerikai tudósok most génmódosítással sokat javítottak a kapcsolódó folyamatok hatékonyabbá tételén - biztosan kell hozzá egy évtized, de a kutatás olyan mezőgazdasági forradalomhoz vezethet, ami rengeteget javíthat a növekvő népesség élelmezésén. A dohánynövénynél 40 százalékos fejlődést értek el, most a burgonya következik, aztán a többi élelmiszernövény - azt ígérik, a felfedezésen nem fognak nyerészkedni.
Don Ort, Paul South és Amanda Cavanagh, a kutatásban részt vevő tudósok. Fotó: Claire Benjamin/RIPE Project

Fontos áttörést értek el amerikai kutatók a fotoszintézis hatékonyabbá tételével - azt állítják, ez a felfedezés vezet majd a következő mezőgazdasági forradalomhoz. Az Illinois-i Egyetem és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Kutatási Szolgálata géntechnológiával javított a folyamaton, amelynek célja a szerves anyag létrehozása a napenergia segítségével.

A kísérlethez dohánynövényt használtak - ennek ugyanis már jól ismerik a genetikai felépítését. A génmódosított dohánynövények 40 százalékkal jobb termést eredményeztek valós (tehát nem laboratóriumi) körülmények között, mint a változtatás nélküli, eredeti egyedek - derül ki a Science magazinban publikált eredményekből, amelyeket a Financial Times szemlézett. A kísérlet eredményeinek összegzését követően idén a technológiát kipróbálják a krumplin is - ez a növény közeli rokona a dohánynak. Később olyan, rendkívül fontos élelmiszernövényeket vonnak be, mint a szója, a rizs és más gabonafélék.

Mi baj van a fotoszintézissel, hogy javítani kell rajta?

A fotoszintézis hatékonyságát egy másik, a növényekben végbemenő energiaigényes folyamat rontja: a fotorespiráció, más néven fénylégzés. Az amerikai kutatók a fotorespiráció energiaigényét tudták csökkenteni a közben végbemenő természetes biokémiai folyamatok átalakításával - így a megspórolt kalóriák is a növény növekedését szolgálhatják.

A fénylégzés (fotorespiráció) a fotoszintetizáló növényi sejtekben nagy melegben, erős megvilágítás hatására lezajló folyamat. Segítségével a növény a párologtatás visszafogása érdekében bezárt gázcserenyílások és a megkötés miatt lecsökkent szöveti szén-dioxid-koncentráció mellett is képes megvédeni sejtjeit a napsugárzás okozta károsodástól. A folyamat során szén-dioxid-kötés helyett oxidáció zajlik le, amely levezeti a beérkező felesleges napenergiát - írja a Növénytan című e-tankönyv.  A fotorespiráció hátránya, hogy csökkenti a szerves anyag mennyiségét.

A természet persze nem hülye, hogy egy olyan alapvető folyamatot, mint a fotoszintézist hibásan "fejlesszen ki", amely hibát aztán csak az ember tudna kijavítani - a körülmények azonban nagyon sokat változtak. A cikk azt írja: a fotoszintézis folyamatában kulcstényező a Rubisco néven ismert enzim (ribulóz-1,5-bifoszfát karboxiláz/oxigenáz, ha így többet mond), ami - leegyszerűsítve - lehetővé teszi, hogy a sejtek szénhidrátokat állítsanak elő széndioxidból víz és napfény jelenlétében. A Rubisco a földtörténet korai időszakában alakult ki az egyszerű, fotoszintetizáló organizmusokban - amikor az oxigénszint még nagyon alacsony volt a légkörben. A mostani légköri viszonyok (magasabb oxigénszint) mellett viszont hibásan működik az enzim, a működési idő 20 százalékában oxigénmolekulát köt meg szén-dioxid helyett - ennek a folyamatnak az eredményeként jön létre a növény számára káros végtermék, amelytől csak az energiaigényes fotorespriráció tudja megszabadítani.

A kutatók most drasztikusan leegyszerűsítették azt a hosszú és rendkívül komplex biokémiai folyamatot, amely alapesetben a fotorespiráció során végbemegy - így a növénynek több energiája marad arra, hogy gyökeret, szárat, levelet és magokat növesszen.

A kutatók által készített grafikán a piros autó a módosítás nélküli növényeket szimbolizálja, ami az eredeti, energiaigényes biokémiai folyamatok segítségével végzi a fotorespirációt. A kék a genetikailag módosított növény, amely "energiatakarékosan" éri el ugyanazt, akár 40 százalékkal is növelve a terméshozamot.

A különbséget az alábbi fotókkal szemléltetik: bal oldalon a módosított, jobb oldalon a nem módosított növények, a középső csúszka húzogatásával hasonlíthatjuk össze őket:

Százmilliók juthatnak majd élelemhez

A kutatásban részt vevő egyetem professzora, Donald Ort szerint a fotorespiráció miatt az Egyesült Államok középnyugati területein egy év alatt elveszett kalóriamennyiség elegendő lenne 200 millió ember élelmezéséhez. Ha ennek a kalóriamennyiségnek csak egy részét is sikerülne világszerte "megtartani", az óriási előrelépést jelentene a 21. században rendkívül gyorsan növekvő élelmiszer-igény kielégítésében.

Paul South, a kísérleti projekt vezetője elmondta: rendkívül izgatottak, mivel a kísérlet során jóval több szerves anyag keletkezett, mint amire számítottak. A termésátlag világszerte kevesebb mint 2 százalékkal növekszik évente - ez nem elegendő ahhoz, hogy biztosítsa a növekvő globális népesség élelmiszer-ellátását a következő évtizedekben. A most kifejlesztett technológia élelmiszernövényekben történő alkalmazása és a szükséges engedélyek beszerzése jó eséllyel egy évtizednél is több időt vesz majd igénybe. Bár a mezőgazdasági biotechnológia eredményei természetesen üzleti profittal is kecsegtetnek, a Ripe program alapítói elkötelezettek aziránt, hogy a program keretében elért eredményekből a kistermelők, különösen a szubszaharai és délkelet-ázsiai területeken élők ingyenesen részesedhessenek.

A Bill & Melinda Gates Alapítvány, az amerikai Alapítvány az Élelmiszerügyi és Mezőgazdasági Kutatásokért és az amerikai Nemzetközi Fejlesztési Minisztérium 58 millió dollárt fektetett be egy 5 éves programba, amelyet a Ripe (Realising Increased Photosynthetic Efficiency, azaz a fotoszintézis hatékonyságának növelése) névre kereszteltek - a program keretében végezték a mostani kutatást is.

Jól jönne 1,5 millió forint?

A Bank360.hu és a Privátbankár kalkulátora alapján az alábbi induló törlesztőkre számíthatsz májusban, ha 1,5 millió forintra van szükséged 60 hónapra: a Raiffeisen Bank személyi kölcsöne 30 379 forintos törlesztőrészlettel lehet a tiéd. Az Erste Banknál 32 831 forint, a Cetelemnél pedig 33 556 forint a törlesztőrészlet. Más kölcsönt keresel? Ezzel a kalkulátorral összehasonlíthatod a bankok ajánlatait!

Agrár Brutálisan megdrágulhat a búza, ha nem köt békét hamarosan Oroszország és Ukrajna
Kollár Dóra | 2022. július 2. 17:04
Meglehetősen aggasztóan látja a helyzetet a Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet az orosz-ukrán háború miatt a nemrég közzétett, az ENSZ Élelmezési és Mezőgazdasági Szervezetével közösen készített „OECD-FAO Mezőgazdasági kilátások 2022-2031” című tanulmányában.
Agrár "Az ország kenyere biztosított"
Privátbankár.hu | 2022. július 2. 11:20
Folyamatosan zajlik a betakarítás a földeken, a száraz, meleg időjárás és az aszály ellenére az ország kenyere biztosított - közölte az Agrárminisztérium (AM) vezetője a tárca szombati közleménye szerint.
Agrár Már Orbán Viktor szülőföldjén is kétmillió forint a termőföld hektárja
Mester Nándor | 2022. június 29. 14:04
A mostani kormányzása alatt, vagyis 2010 óta háromszoros volt a drágulás országszerte.
Agrár Agrárfejlesztéseket is elvihet az áremelkedés
Privátbankár.hu | 2022. június 24. 12:49
Rengeteg fejlesztési pénz érkezik a mezőgazdaságba, de az áremelkedés miatt sok beruházás nagyon megdrágulhat.
Agrár Leállt Románia legnagyobb műtrágyaüzeme a magas energiaárak miatt
Privátbankár.hu | 2022. június 22. 16:58
Ismét felfüggesztette tevékenységét a magas energiaárak miatt Románia legnagyobb műtrágyaüzeme, a Marosvásárhely határában levő Azomures.
Agrár Kevesebb gázt küldenek az oroszok, de Szijjártó Péter nem izgul
Privátbankár.hu | 2022. június 21. 17:11
A magyar külügyminiszter telefonon egyeztetett az orosz vezetőkkel.
Agrár Szijjártó Péter zöld utat adott az ukrán élelmiszerszállítmányoknak
Privátbankár.hu | 2022. június 20. 16:34
Ördögi körbe lépett a világ a külügyminiszter szerint. 
Agrár Miért olyan jó kempingezni és mit vigyünk magunkkal?
Márkázott tartalom | 2022. június 11. 12:23
A nyári kempingezés az egyik legjobb kikapcsolódás bárki számára. Jó, de mit vigyünk magunkkal? Mutatjuk a válaszokat!
Agrár Segítséget kaphatnak a gazdák a fagykárok ellen
Privátbankár.hu | 2022. június 4. 12:12
Újra megnyílik a tavaszi fagykár elleni gépek beszerzésére irányuló felhívás - közölte az Agrárminisztérium szombaton az MTI-vel.
Agrár Zöld utat kaphat az ukrán gabona – persze feltételekkel
Privátbankár.hu | 2022. június 3. 14:48
A világ egyik legnagyobb gabonaexportőre nem tudja használni fekete-tengeri kikötőit a szállításokhoz, amióta az oroszok megtámadták őket.
Privátbankár
Mfor
Piac és Profit

Munkatársakat keresünk!

Online lapcsaládunk bővítéséhez újságírókat, szerkesztőket keresünk.

Részletek

hírlevél
Ingatlantájoló
Együttműködő partnerünk: 4iG