0

يزعم العلماء أن الرجلة هي “نبات فائق” يحمل مفتاح المحاصيل المقاومة للجفاف

ليست مثل هذه الآفة بعد كل شيء! يزعم العلماء أن الرجلة الشائعة في الحديقة هي “ نبات فائق ” يحمل مفتاح المحاصيل المقاومة للجفاف

  • الرجلة هي عشب شائع يعاني منه كثير من الناس في حدائقهم
  • المصنع قادر على تحمل الجفاف مع الحفاظ على إنتاجية عالية
  • في دراسة جديدة ، وجد الباحثون أن النبات يدمج مسارين مختلفين للتمثيل الغذائي لإنشاء نوع جديد من التمثيل الضوئي

يمكن أن تكون الرجلة كابوسًا للمزارعين المتحمسين ، لكن دراسة جديدة قد تجعلك تفكر مليًا في التخلص من الحشائش.

يدعي باحثون من جامعة ييل أن الرجلة قد تكون “نباتًا فائقًا” يحمل مفتاح المحاصيل المقاومة للجفاف.

وجد الباحثون في دراستهم أن النبات يدمج مسارين مختلفين للتمثيل الغذائي لإنشاء نوع جديد من التمثيل الضوئي.

هذا يسمح للأعشاب بتحمل الجفاف ، مع الحفاظ على إنتاجيتها العالية.

قالت البروفيسور إريكا إدواردز ، كبيرة مؤلفي الدراسة: “ هذه مجموعة نادرة جدًا من السمات وقد خلقت نوعًا من “النباتات الفائقة” – والتي يمكن أن تكون مفيدة في مساعي مثل هندسة المحاصيل.

يمكن أن تكون الرجلة كابوسًا للمزارعين المتحمسين ، لكن دراسة جديدة قد تجعلك تفكر مرتين قبل التخلص من الحشائش

ما هو الرجلة؟

الرجلة ، Portulaca oleracea ، نبات صالح للأكل ، مورق ، نبات الصقيع يستخدم على نطاق واسع كأعشاب وخضروات للسلطة.

السيقان الحمرة السمين مغطاة بكثافة بأوراق مفصصة ذات لون أخضر أو ​​ذهبي ، حسب التنوع ، وتنمو حتى يصل ارتفاعها إلى 15-20 سم.

تنمو الرجلة بسرعة من البذور وتكون الأوراق جاهزة للقطف في غضون 6-8 أسابيع.

المصدر: Gardeners World

التمثيل الضوئي هو العملية التي تستخدم من خلالها النباتات الخضراء ضوء الشمس لتجميع العناصر الغذائية من ثاني أكسيد الكربون والماء.

بمرور الوقت ، طورت الأنواع المختلفة بشكل مستقل مجموعة من الآليات المتميزة لتحسين هذه العملية.

على سبيل المثال ، طورت الذرة وقصب السكر عملية “التمثيل الضوئي لـ C4” ، والتي تسمح لها بالبقاء منتجين تحت درجات حرارة عالية.

وفي الوقت نفسه ، طور الصبار والأغاف “عملية التمثيل الضوئي CAM” ، والتي تسمح لهم بالازدهار في المناطق ذات القليل من الماء.

بينما يقوم C4 و CAM بوظائف مختلفة ، يستخدم كلاهما نفس المسار الكيميائي الحيوي ليكون بمثابة “إضافات” لعملية التمثيل الضوئي الأساسية.

أظهرت الدراسات السابقة أن الرجلة تمتلك كلاً من تكيفات C4 و CAM ، مما يسمح للنبات أن يكون منتجًا ومتسامحًا أثناء فترات الجفاف.

ومع ذلك ، حتى الآن ، كان يُعتقد أن C4 و CAM يعملان بشكل مستقل داخل الأوراق.

في دراستهم الجديدة ، أظهر الباحثون أن نشاط C4 و CAM متكاملين تمامًا في الرجلة.

وجد الباحثون في دراستهم أن النبات يدمج مسارين مختلفين للتمثيل الغذائي لإنشاء نوع جديد من التمثيل الضوئي.  هذا يسمح للأعشاب بتحمل الجفاف ، مع الحفاظ على إنتاجيتها العالية

وجد الباحثون في دراستهم أن النبات يدمج مسارين مختلفين للتمثيل الغذائي لإنشاء نوع جديد من التمثيل الضوئي. هذا يسمح للأعشاب بتحمل الجفاف ، مع الحفاظ على إنتاجيتها العالية

درس الباحثون التعبير الجيني في أوراق الرجلة ، ووجدوا أن كلا من C4 و CAM يعملان في نفس الخلايا ، مع معالجة المنتجات من تفاعلات CAM مباشرة في مسار C4.

يأمل الباحثون أن تساعد النتائج في تمهيد الطريق لمحاصيل مقاومة للجفاف في المستقبل.

وأوضح البروفيسور إدواردز أنه “فيما يتعلق بهندسة دورة الطبابة البديلة في محصول C4 ، مثل الذرة ، لا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل أن يصبح ذلك حقيقة”.

لكن ما أظهرناه هو أنه يمكن دمج المسارين بكفاءة ومشاركة المنتجات.

C4 و CAM أكثر توافقًا مما كنا نظن ، مما يقودنا إلى الشك في وجود العديد من أنواع C4 + CAM ، في انتظار اكتشافها.

تأتي الدراسة في الوقت الذي تشهد فيه أجزاء من المملكة المتحدة أكثر الظروف جفافاً منذ جفاف عام 1976.

بشكل مقلق ، حذر مكتب الأرصاد الجوية من “ القليل جدًا من المطر الهادف ” في الأفق – مع الظروف الشديدة الآن لدرجة أن حظر خراطيم المياه الذي يؤثر على مليون شخص في هامبشاير وجزيرة وايت سيدخل حيز التنفيذ في الساعة 5 مساءً اليوم.

يقول مكتب الأرصاد الجوية إنه لا يزال من السابق لأوانه معرفة المدة التي ستستغرقها هذه الموجة الحارة.

ومع ذلك ، فإنه يطمئن “هناك مؤشرات على العودة إلى ظروف أكثر تقلبا من حوالي منتصف أغسطس”.

كيف يعمل PHOTOSYNTHISIS؟

التمثيل الضوئي هو عملية كيميائية تستخدمها النباتات لتحويل الطاقة الضوئية وثاني أكسيد الكربون إلى جلوكوز لينمو النبات ، ويطلق الأكسجين في هذه العملية.

تحتوي أوراق النباتات الخضراء على مئات من جزيئات الصبغة (الكلوروفيل وغيره) التي تمتص الضوء بأطوال موجية محددة.

عندما يضرب ضوء الطول الموجي المناسب أحد هذه الجزيئات ، يدخل الجزيء في حالة مثارة – ويتم نقل الطاقة من هذه الحالة المثارة على طول سلسلة من جزيئات الصبغة حتى تصل إلى نوع معين من الكلوروفيل في مركز التفاعل الضوئي.

هنا ، تُستخدم الطاقة لدفع عملية فصل الشحنات اللازمة لمواصلة عملية التمثيل الضوئي.

يتم استخدام “ثقب” الإلكترون المتخلف في جزيء الكلوروفيل “لتقسيم” الماء إلى الأكسجين.

تُستخدم أيونات الهيدروجين المتكونة أثناء عملية تقسيم الماء في النهاية لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى طاقة الجلوكوز ، والتي اعتاد النبات أن ينموها.