برنج پس از ذرت و گندم، سومین غله در تامین غذا برای ساکنان کره زمین است. این غله، به‌ویژه در کشورهای شرقی قاره آسیا که در حدود نیمی از جمعیت زمین را دارند، ماده اصلی غذای آنها است، بنابراین حفظ روند تولید و حتی افزایش آن پیوسته به عنوان موضوعی استراتژیک و حیاتی به‌شمار می‌آید.
کشت نیوز؛ تغییرات اقلیمی ناشی از گرم شدن زمین، علاوه‌بر کاهش میزان آب مورد نیاز این محصول زمینه‌ای مناسب برای توسعه آفات و بیماری‌های آن، را به وجود آورده که عامل مهمی در کاهش محصول به ویژه در کشورهای فقیر و پرجمعیت است.
به موازات این مشکلات، دانشمندان علاقه‌مند، در گوشه و کنار جهان پیوسته در پی یافتن راهکارهایی به‌منظور مقابله با عوامل کاهنده این محصول هستند که به نوبه خود می‌تواند مورد توجه مسئولان ذی‌ربط در کشت برنج و برنجکاران واقع شود.
با کاهش میزان بارندگی و بروز خشکسالی‌ها در سال‌های اخیر، میزان محصول برنج در سرتاسر دنیا دچار کاهش محسوس گردیده و از ۷۸۲ میلیون تن در سال ۲۰۱۸ (پنج سال قبل) به حدود ۵۰۳ میلیون تن رسید که می‌تواند زنگ خطری برای مصرف‌کنندگان برنج باشد.
مطلب زیر خلاصه‌ای از دو تحقیق جداگانه در آمریکا و استرالیا برای یافتن و یا در واقع خلق برنج‌های مقاوم به بیماری‌ها است، چرا که گیاه برنج به‌دلیل ویژگی‌های خاص آن تحت‌تاثیر انواعی از آفات و بیماری‌ها قرار دارد که در این‌جا بیماری‌های آن مورد نظر است.
1- عضوی از یک گروه محقق بین‌المللی در دانشگاه آدلاید (Adelaide) استرالیا، موفق به کشف یک ژن در گیاه برنج گردید که قادر است بر میزان عملکرد آن تاثیرگذار باشد. اساساً برنج در زمره محصولاتی است که تقریبا در سرتاسر جهان به جز مناطقی که از نظر جغرافیایی امکان کشت آن وجود ندارد، کاشته می‌شود و به همین علت مواجه با انواعی از بیماری‌های باکتریایی یا قارچی مانند بلاست و آتشک است.
با شناسایی یک ژن با نام (RBL1) امکان بهبود تولید و افزایش محصول در برنج‌های مقاوم بر این بیماری‌های مخرب وجود دارد تا با این روش بر مقدار محصول در برنج‌های مقاوم به بیماری‌ها افزوده شود.
پیش از این نتایج، محققان به نوعی از برنج دست‌یافته بودند که نسبت به بیماری‌ها مقاوم، اما از نظر مقدار محصول راضی‌کننده نبود.
حال با شناسایی ژن(RBL1) این نقص برطرف و امکان افزایش محصول در برنج‌های مقاوم ایجاد می‌شود. محققان با استفاده از تکنولوژی تنظیم ژنوم، 57 زیرگونه از این برنج را که مقاوم به بلاست و آتشک برنج بودند تحت آزمایش قرار دادند، یافته‌ها معلوم نمود که فقط یک واریته از(RBL1) واجد طیف گسترده‌ای از توانایی‌های مقاومت به بیماری‌ها است و در مقادیر محدود کشت پاسخ بسیار مناسب داده است.
2- گروهی از محققان دانشگاه کالیفرنیا برای تولید برنج‌های مقاوم به بیماری‌ها با تنظیم ژنوم CRISPR/Cas9 به موفقیت‌هایی دست یافته‌اند. مزارعی در اندازه‌های کوچک که به تازگی برنج‌های مورد مطالعه در آنها در کشور چین کشت گردیده، نشان داده که برنج‌های مذکور ضمن تولید محصول بیشتر نسبت به بیماری خسارت‌زای بلاست برنج نیز مقاومند. اهمیت کشف مذکور به این دلیل است که می‌توان آن در اختیار برنجکاران قرار داد.
مبنای این کشف از آنجا شروع شد که بین ۳۲۰۰ سویه ژنتیکی از برنج‌های مورد مطالعه فقط یک سویه دارای خطوط تیره‌ای روی برگ‌ها بود و مشخص شد که گیاه مذکور نسبت به آلودگی باکتریایی مقاوم، اما از نظر میزان محصول، بسیار فقیر بود. پیش از این، جهش‌های این‌چنینی نیز دیده شده بود، اما به دلیل محصول اندک، چندان مورد توجه قرار نگرفته بود.
کار با CRISPR
با روش مذکور، ژن مقاوم به بیماری از سویه مورد نظر جدا و به ژنوم برنج‌های پرمحصول اضافه شد که نتیجه آن مقاومت به ۳ عامل بیماری‌زا و ازجمله عوامل قارچی بلاست برنج بود. برنج‌های با تنظیم ژنوم جدید در مزارعی با مساحت کم کشت گردید و بیش از پنج برابر برنج‌های آلوده به بلاست، محصول تولید کردند.
برای آینده
محققان امیدوارند که این نظم ژنتیکی جدید را برای تمام برنج‌ها به کار گیرند. در حال حاضر روش مذکور در مورد یک واریته برنج به اجرا در آمده و وسعت و گسترش زیادی پیدا نکرده است. آنها امیدوارند که همین روش را در مورد گندم‌ها نیز به اجرا در آورند. به همین منظور تعداد زیادی از این مجموعه جهش‌ها، جمع‌آوری گردیده، اما به‌دلیل محصول کم، به‌صورت ذخیره نگهداری می‌شوند تا زمانی که بتوان بین مقاومت به بیماری‌ها و محصول زیاد یک ارتباط به وجود آورد.
