“`html

گرما تولید جو را تهدید می‌کند، اما راه‌حل‌هایی وجود دارد

افزایش دمای جهانی تولید و کیفیت محصولات را به شدت کاهش می‌دهد و جو نیز از این قاعده مستثنی نیست. این غله که برای تغذیه دام و تولید آبجو ضروری است، رشد خود را تحت تأثیر گرمای شدید قرار می‌دهد. موج‌های گرما به غشاهای سلولی آسیب می‌رسانند، پروتئین‌ها را تغییر می‌دهند و تولید گونه‌های واکنشی اکسیژن را افزایش می‌دهند که برای سلول‌ها مضر هستند. این اختلالات فرآیند فتوسنتز و تولید مثل گیاه را مختل می‌کنند و منجر به کاهش قابل توجه عملکرد می‌شوند.

برای مقابله با این مشکل، مکانیسم‌های فیزیولوژیکی و مولکولی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. از نظر رویکردهای فیزیولوژیکی، بهینه‌سازی تاریخ کاشت به جو کمک می‌کند تا از دوره‌های گرمای شدید در مراحل حیاتی گلدهی و پر شدن دانه‌ها اجتناب کند. آبیاری مناسب و مدیریت دقیق کودها نیز به گیاهان کمک می‌کند تا با حفظ سطح خوب هیدراتاسیون و مواد مغذی، مقاومت بهتری داشته باشند. تلقیح قارچ‌ها و باکتری‌های مفید نیز تحمل جو را با تحریک رشد آن و بهبود سیستم دفاعی‌اش در برابر استرس افزایش می‌دهد.

ریزاندامگان، مانند برخی از سویه‌های باسیلوس، هورمون‌های گیاهی تولید می‌کنند و نیتروژن را تثبیت می‌کنند که این امر جذب بهتر مواد مغذی را تسهیل می‌کند. آن‌ها همچنین به خنثی‌سازی گونه‌های واکنشی اکسیژن کمک می‌کنند که مسئول عدم تعادل یون‌ها در گیاهان تحت استرس حرارتی هستند.

در سطح مولکولی، پیشرفت‌های قابل توجهی حاصل شده است. ژن‌های مقاوم به گرما که در گیاهان مدل مانند آرابیدوپسیس شناسایی شده‌اند، به جو منتقل شده‌اند. به عنوان مثال، ژن HvGST4 که از جو وحشی به دست آمده است، در آرابیدوپسیس بیش‌ازحد بیان شده و تحمل آن را نه تنها در برابر گرما، بلکه در برابر خشکسالی، شوری و سرما نیز بهبود بخشیده است. این ژن تولید گلوتاتیون، یک آنتی‌اکسیدان طبیعی که از سلول‌ها محافظت می‌کند، را تحریک می‌کند. ژن دیگری به نام TaHsfA6b که از گندم گرفته شده است، از طریق ویرایش ژنتیکی به جو اضافه شده و توانایی آن را برای تحمل دمای بالا بدون تغییر ویژگی‌های طبیعی‌اش تقویت کرده است.

پژوهشگران همچنین مناطق ژنتیکی را که به عنوان QTL شناخته می‌شوند و با تحمل گرما مرتبط هستند، شناسایی کرده‌اند. سه منطقه از این مناطق با مقاومت در برابر استرس حرارتی در ۱۲۰ گونه جو مرتبط بوده‌اند، در حالی که ده منطقه دیگر هم بر مقاومت و هم بر کیفیت دانه‌ها تأثیر می‌گذارند. این کشف‌ها امکان انتخاب گونه‌های مقاوم‌تر را از طریق تکنیک‌های انتخاب ژنومی فراهم می‌کنند که DNA را برای پیش‌بینی عملکرد گیاهان تحلیل می‌کنند.

ویرایش ژنتیکی با CRISPR، روش دقیقی برای اصلاح DNA، نیز چشم‌اندازهای امیدوارکننده‌ای ارائه می‌دهد. این روش امکان هدف قرار دادن ژن‌های خاص را برای بهبود مقاومت جو بدون ایجاد جهش‌های ناخواسته فراهم می‌کند. گونه‌های اصلاح شده به این روش پروتئین‌های شوک حرارتی بیشتری تولید می‌کنند که در صورت استرس از سلول‌ها محافظت می‌کنند.

در نهایت، شیوه‌های کشاورزی مانند پریمینگ حرارتی، که شامل قرار دادن کوتاه‌مدت نهال‌های جوان در معرض گرمای معتدل است، جو را برای تحمل دمای بالاتر در آینده آماده می‌کند. این تکنیک مکانیسم‌های دفاعی مانند تولید آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان و پروتئین‌های محافظ را فعال می‌کند که آسیب‌های سلولی را محدود می‌کنند.

این پیشرفت‌ها، همراه با مدیریت بهینه کشت‌ها، می‌توانند تولید جو را علی‌رغم گرمایش جهانی حفظ و حتی بهبود بخشند. زیان‌های فعلی که در برخی مناطق در صورت وقوع موج گرما تا ۵۰ درصد می‌رسند، می‌توانند به این ترتیب کاهش یابند و عرضه پایداری برای صنایعی که به آن وابسته هستند، تضمین شود.

“`

Mentions des sources

Publication citée

DOI : https://doi.org/10.1007/s44372-026-00718-6

Titre : Evaluation of molecular and physiological mechanisms underpinning heat stress tolerance in barley (Hordeum vulgare L.): an approach towards heat resilient barley production

Revue : Discover Plants

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Ali Hasnain; Muhammad Naveed Anjum; Zahid Mehmood; Adeel Mustafa; Muhammad Umer Farooq Awan