חיטה ייחודית מהונדסת גנטית בעלת היכולת "ליצור" דשן משלה

מדענים מאוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, פיתחו זן חיטה שיכול לקדם את היווצרותם של דשנים טבעיים בקרקע, ובכך לפתוח אפשרויות להפחתת זיהום וחיסכון בעלויות עבור החקלאים.

חיטה מהונדסת גנטית מסייעת לשורשים להפריש תרכובות המפעילות חיידקים מקבעי חנקן בקרקע, ובכך פותחת את הדרך להפחתת זיהום ועלויות דשנים עבור חקלאים.

זן החיטה החדש נוצר על ידי צוותו של פרופסור אדוארדו בלומוולד באמצעות טכנולוגיית עריכת גנים CRISPR. הצוות שיפר את יכולתו של הצמח לייצר תרכובת טבעית אשר, כאשר היא מופרשת לאדמה על ידי השורשים, מסייעת לחיידקים להמיר אורניום מהאוויר לצורה של חנקן שצמחים יכולים לספוג - תהליך הנקרא קיבוע חנקן.

בלומוולד אומר שהטכניקה שימושית במיוחד באזורים מתפתחים. "באפריקה, אנשים לא משתמשים בדשן כי אין להם כסף והשדות שלהם קטנים מאוד, כמו שישה או שמונה דונם", הוא אומר. "דמיינו לגדל צמחים שמעודדים חיידקים באדמה לייצר דשן משלהם."

תגלית זו מתבססת על הצלחתו הקודמת של הצוות באורז, והיא מורחבת גם לדגנים אחרים.

חיטה היא כיום הדגן השני בגודלו בעולם ומהווה כ-18% מצריכת דשני החנקן העולמית. על פי ארגון המזון והחקלאות של האומות המאוחדות, העולם ייצר יותר מ-800 מיליון טון של דשן בשנת 2020. עם זאת, גידולים סופגים רק 30-50% מהדשן המיועד; השאר זורם לנהרות וימים, וגורם לאזורים "מתים" חסרי חמצן או ליצירת תחמוצת חנקן - גז חממה רב עוצמה.

בניגוד לקטניות, שלהן גושים של שורשים היוצרים סביבה דלת חמצן עבור חיידקים הקושרים חנקן, לחיטה ולרוב הגידולים האחרים אין מבנה זה ולכן הן תלויות בדשנים סינתטיים.

"במשך עשרות שנים, מדענים ניסו ליצור גושים בצמחי דגנים או ניסו להחדיר חיידקים מקבעי חנקן לשורשים, אך ללא הצלחה. נקטנו בגישה שונה", אמר בלומוולד. "אנחנו חושבים שמיקום החיידקים לא משנה, כל עוד החנקן המקובע יכול להגיע לצמח לשימוש."

הצוות סקר 2,800 תרכובות צמחיות טבעיות ומצא 20 המסייעות לחיידקים ליצור ביופילם - ציפוי המסייע בשמירה על סביבה דלת חמצן לתפקודו של אנזים ניטרוגנאז.

לאחר זיהוי הגנים המעורבים, הצוות השתמש ב-CRISPR כדי להגביר את הייצור של תרכובת פלבון מסוימת בשם אפיגנין. כאשר החיטה מייצרת עודף אפיגנין ומפרישה אותו לאדמה, החיידקים יוצרים ביופילם מגן, המאפשר לניטרוגנאז לקבע חנקן לצורה שצמחים יכולים להשתמש בה.

בתנאי דישון נמוכים מאוד, החיטה שעברה עריכה גנטית הניבה גם יבולים גבוהים יותר מאשר זן הביקורת.

על פי משרד החקלאות האמריקאי, חקלאים הוציאו כמעט 36 מיליארד דולר על דשנים בשנת 2023. בלומוולד אמר כי בארה"ב יש כ-500 מיליון דונם של אדמות תבואה. "תארו לעצמכם אם הייתם יכולים להפחית את כמות הדשנים בשטח הזה ב-10 אחוזים. אם מחשבים בצורה שמרנית, מדובר בחיסכון של יותר ממיליארד דולר בשנה."

המחקר פורסם בכתב העת Plant Biotechnology Journal. אוניברסיטת קליפורניה הגישה בקשה לפטנט על זן חיטה זה.

VNA

מקור: https://tuoitre.vn/doc-la-lua-mi-chinh-sua-gene-co-kha-nang-tu-tao-phan-bon-20251125082458973.htm