ملخصات الأبحاث

تعديل تنسيق نمو النباتات واستقلابها من أجل زراعة مستدامة

.S. Li et al
  • Published online:

إنّ تعزيز الأمن الغذائي العالمي عن طريق زيادة إنتاجية أنواع الثورة الخضراء من الحبوب ينطوي على خطر زيادة الضرر البيئي المصاحب الناجم عن الأسمدة النيتروجينية غير العضوية. وعليه، فإن إدخال تحسينات على كفاءة استخدام المحاصيل للنيتروجين أمر بالغ الأهمية، بيد أن هذا الأمر يتطلب فهمًا عميقًا للآليات التنظيمية المشتركة، التي تجمع بين النمو، وتمثيل النيتروجين، وتثبيت الكربون.

في البحث المنشور، يوضح الباحثون أن التفاعلات الفيزيائية والأنشطة المتعارضة المتوازنة لعامل النسخ، عامل تنظيم نمو الأرز 4 (GRF4)، ومثبط النمو DELLA، تمنح تنظيمًا مشتركًا مستتبًّا للنمو واستقلاب الكربون والنيتروجين. يعزّز ويكمل عامل النسخ GRF4 كلًّا من تمثيل النيتروجين، وتثبيت الكربون، والنمو، في حين يثبط مثبط النمو DELLA هذه العمليات. ونتيجة لذلك، فإن تراكم DELLA، الذي يميّز أنواع الثورة الخضراء، لا يؤدي فقط إلى تقزم مُعزِّز للمحصول، وإنما يقلل أيضًا من كفاءة استخدام النيتروجين، إلا أن كفاءة استخدام أنواع الثورة الخضراء ومحصول الحبوب للنيتروجين تزيد عن طريق توجيه التوازن بين عامل GRF4، ومثبط DELLA نحو زيادة وفرة GRF4. وبالتالي، فإن تعديل نمو النباتات، والتنظيم الاستقلابي المشترك يُمَكِّنان من استحداث استراتيجيات استيلاد جديدة للأمن الغذائي المستدام في المستقبل، وثورة خضراء جديدة.