John Kushman, seorang profesor Foundation di University of Nevada di Reno, dari National Science Foundation melakukan penelitian untuk meningkatkan toleransi kekeringan tanaman dan efisiensi pemanfaatan air untuk menjaga produktivitas pertanian dalam menghadapi kenaikan suhu.Menerima hibah $ 1,55 juta Long -kekeringan jangka

Membuat tanaman tahan kekeringan

Dengan kekeringan yang semakin sering dan parah dan produktivitas tanaman menurun dengan cepat, Cushman, bersama dengan Fakultas Pertanian, Bioteknologi dan Sumber Daya Alam universitas, telah mengembangkan sifat tahan kekeringan dari tanaman tertentu hingga tanaman utama. Tujuan tim penelitinya di Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler adalah untuk menghasilkan tanaman tahan kekeringan dan mendukung produksi pangan global selama periode kekeringan parah.

Secara khusus, Kushman dan rekan departemennya Wong Lim, dan Asisten Profesor Song Lim, asisten profesor kerjasama internasional di Universitas Sanji di Korea Selatan, adalah alternatif untuk fotosintesis yang dikenal sebagai metabolisme asam klaslas (CAM) yang bertujuan untuk menggunakan formulir tersebut. Tanaman dengan sifat-sifat seperti CAM dan agabe dan kaktus terkait menyerap karbon dioksida melalui pori-pori atau stomata daun yang terbuka dan menyimpannya sebagai asam malat pada malam hari karena uap air cenderung tidak keluar dari daun.Menghindari kehilangan air. Kondisi malam yang lebih dingin dan lembab. Pada siang hari, stomata tetap tertutup sementara tanaman menggunakan asam malat dan sinar matahari yang tersimpan untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula dan pati.

Cushman menggabungkan proses ini dengan tugas menanam sukulen di jaringan tanaman. Dia menggunakan Arabidopsis atau selada kuping tikus untuk meningkatkan kerja tim sebelumnya, dan menggunakan bioteknologi untuk mengentalkan daun sekitar 40% dan menyimpan lebih banyak air di jaringan tanaman. Tanaman berair jaringan seperti kaktus saguaro lebih cocok untuk bertahan hidup di iklim kering.

Dengan menggunakan kedua sifat tersebut, sebagai bagian dari Stasiun Percobaan Reno Universitas Nevada, Kushman dan timnya memiliki versi sintetis CAM yang dioptimalkan, sendiri atau buatan, di salah satu tanaman utama, kedelai. Saya mencoba menguji dalam kombinasi dengan jaringan berair. Di Amerika Serikat. Menerapkan kombinasi CAM dan berair pada kedelai akan meningkatkan produktivitas, efisiensi air, dan toleransi kekeringan dan garam di lingkungan yang panas dan kering.

“Kita perlu melakukan sesuatu untuk mengatasi tekanan kekeringan dan kehilangan produksi,” kata Cushman. “Kita akan melihat lebih banyak kekeringan dan pertumbuhan panas akibat perubahan iklim, tetapi kita dapat mengatasi hambatan produksi ini melalui inovasi bioteknologi dasar. Proyek ini adalah contoh bagus dari apa yang dapat ditawarkan oleh biologi sintetik. . ”

Proyek tiga tahun dimulai musim semi ini, mengerjakan tanaman Arabidopsis dan menguji sifat-sifat CAM dalam kombinasi dengan peningkatan juiciness jaringan. Setelah mengumpulkan hasil ini, tim akan melanjutkan untuk menguji sirkuit genetik sintetik tanaman kedelai. Jika pengujian kedelai berhasil, rekayasa ini dapat digunakan untuk menargetkan tanaman penting lainnya seperti jagung.

Pelatihan ilmuwan masa depan

Tujuan lain dari pekerjaan ini adalah untuk melatih mahasiswa pascasarjana dan postdocs untuk melakukan CAM dan rekayasa organisasi di laboratorium universitas. Sebagai bagian dari proyek ini, lab Cushman secara khusus berfokus pada perekrutan dan pelatihan kelompok yang secara historis diremehkan. Tim berharap untuk mendiversifikasi tenaga kerja ilmiah di masa depan dengan memberikan kesempatan bagi siswa dari berbagai latar belakang.

Cushman juga bekerja sama dengan Sekolah Jurnalisme Universitas Reynold. Bekerja sama dengan Associate Professor Kathleen Masterson dan Asisten Profesor Amberwolsteining, dia dan timnya sedang mengembangkan kelas baru tentang komunikasi sains. Kelas ini berfokus pada pelatihan siswa menggunakan infografis, visualisasi interaktif, dan media sosial. Tujuannya adalah untuk mengajarkan generasi ilmuwan berikutnya cara mengomunikasikan penemuan ilmiah yang kompleks secara lebih efektif dengan solusi perubahan iklim dan bioteknologi kepada masyarakat umum.

Elemen ketiga dari tujuan pelatihan ini adalah penjangkauan. Ini mencakup serangkaian video yang menunjukkan pentingnya menciptakan lebih banyak tanaman tahan iklim untuk membantu menunjukkan manfaat sosial dari pekerjaan ini.