Yıllardır daha fazla ürün verimi ve atmosferik karbondioksit (CO2) emilimi için bitkilerdeki Rubisco miktarını artırmanın yolları üzerinde çalışan bilim insanları, yaptıkları çalışmayla bu geni buldu.
En iyi aday kavak ağacı
Yeni çalışmada araştırmacılar, hızlı büyüyen bir ürün, biyoyakıt ve biyoürün üretmek için önde gelen bir aday olduğu için kavak ağacına odaklandılar. Açık hava araştırma alanlarında yaklaşık bin ağaç örneği alındı. Genom çapında bir ilişki çalışması yapmak için fiziksel özelliklerini ve genetik yapıları analiz edildi. Bilim insanları, bitkilerin güneş ve gölge arasında ne kadar hızlı uyum sağladığını ve hasarı önlemek için çok fazla güneşten gelen fazla enerjiyi ne kadar çabuk dağıttığını düzenleyen bir süreç olan fotosentetik söndürme ile bağlantılı aday genleri aramak için GWAS (Genom çapında ilişkilendirme çalışması) popülasyonunu kullandı.
Yen genin adı; Booster
Araştırmacıların Booster adını verdiği genlerden biri, kavak ağacına özgü olması ve çekirdek genomunda yer almasına rağmen kloroplasttan kaynaklanan bir dizi içermesi nedeniyle sıra dışı gelişme gösterdi.
Booster biyokütleyi artırdı
Bu genin Rubisco içeriğini ve ardından gelen fotosentetik aktiviteyi artırabildiğini ve bunun sera koşullarında yetiştirildiğinde daha uzun kutup bitkileriyle sonuçlandığını keşfettiler. Bilim insanları, saha koşullarında, Booster’ın daha yüksek genotiplerin yüzde 37'ye kadar daha uzun olduğunu ve bitki başına biyokütleyi artırdığını buldu. Ayrıca Booster’ı farklı bir bitkiye, Arabidopsis thale teresine (fare kulağı teresi) yerleştirdiler ve bunun sonucunda biyokütle ve tohum üretimi arttı. Bu bulgu, Booster’ın diğer bitkilerde potansiyel olarak daha yüksek verimleri tetiklemek için daha geniş uygulanabilirliğini gösterdi.
Mahsullerde biyokütle üretimi arttırma potansiyeli var
Bütünleştirici biyoloji alanında çalışmalar yapan ekipteki bilim insanı Yrd. Doç. Steven Burgess "Bu heyecan verici bir ilk adım, ancak bunlar küçük ölçekli deneyler ve yapılacak çok iş var. Sonuçları büyük ölçekte yeniden üretebilirsek, bu genin mahsullerde biyokütle üretimini artırma potansiyeli var" dedi.
Yeni genleri bulmak için çalışmalara devam edecekler
Araştırmanın sonraki adımları, araştırmacıların uzun vadeli başarıyı analiz etmek için farklı yetiştirme koşullarında bitki verimliliğini kaydetmesiyle diğer biyoenerji ve gıda bitkilerinde testler yapmayı kapsayacak. Ayrıca, ürün iyileştirmesine katkıda bulunabilecek diğer genleri de araştıracaklar.