Evolusi Fern Memberikan Toleransi Arsenik yang Dapat Bersihkan Tanah Beracun

ScienceDaily (June 14, 2010) Mengisolasi gen yang memungkinkan jenis pakis untuk mentolerir tingkat tinggi arsenik, peneliti Universitas Purdue berharap untuk menggunakan menemukan untuk menciptakan tanaman yang dapat membersihkan tanah dan air yang terkontaminasi oleh logam beracun.

pakis ia vittata Pteris bisa mentolerir arsenik 100 sampai 1.000 kali lebih dari tanaman lain. Jody Bank, profesor botani dan patologi tanaman, dan David Salt, seorang profesor hortikultura, menemukan apa yang mungkin menjadi sebuah peristiwa evolusi genetik yang membuat pompa semacam arsenik di pakis.

“Ini benar-benar sucks arsenik keluar dari tanah dan menempatkannya dalam daun,” kata Banks. “Ini hanya organisme multi-selular yang dapat melakukan ini.”

Tanpa sekuensi genom untuk Vittata pteris, Bank dan Garam digunakan metode identifikasi gen yang disebut ragi komplementasi fungsional. Mereka gabungan ribuan gen vittata Pteris yang berbeda ke dalam ribuan sel ragi yang hilang gen yang membuat mereka toleran terhadap arsenik. Ragi itu terpapar arsenik, dengan sebagian besar mati. strain ragi bahwa hidup telah mengambil gen dari Vittata pteris yang menyampaikan penolakan arsenik. Untuk mengkonfirmasi bahwa ini adalah benar gen, fungsinya adalah merobohkan dan tanaman itu terkena arsenik. Tanpa gen berfungsi dengan baik, tanaman tidak bisa mentolerir arsenik.

“Itu memberi tahu kita bahwa gen ini diperlukan tanaman berfungsi pada arsenik,” kata Banks, yang temuannya dipublikasikan dalam versi online lebih awal dari jurnal Plant Cell. “Kami mencari sebuah gen yang sama dalam Arabidopsis tanaman Kami tidak dapat menemukannya. Ia tidak dapat ditemukan di tanaman berbunga.”

Bank dan Garam menemukan bahwa protein yang dikode oleh gen ini berakhir di membran vakuola sel tanaman. kata Garam protein bertindak sebagai pompa, bergerak arsenik ke dalam ujud sel dari sebuah tempat sampah.

” toko Ini jauh dari sitoplasma sehingga tidak dapat memiliki efek pada tanaman,” kata Salt.

Banks berkata memahami bagaimana fungsi Vittata pteris dengan arsenik dapat menyebabkan cara untuk membersihkan tanah yang terkontaminasi arsenik.

” Anda bisa Berpotensi mengambil gen ini dan menempatkan mereka dalam organisme yang dapat mengisap arsenik itu dari tanah,” kata Banks.

Garam mengatakan tanaman padi dapat dimodifikasi dengan gen untuk menyimpan arsenik dalam akar tanaman – bukan beras – di sawah terkontaminasi.

gen ditemukan yang Bank dan Garam lain dalam Vittata pteris yang terlihat hampir persis sama dengan yang kontrol toleransi arsenik. Ketika pakis itu terkena arsenik, arsenik-gen toleransi dikonfirmasi meningkat sedangkan ekspresi gen serupa tidak.

Garam mengatakan gen yang mengatur toleransi arsenik bisa menjadi duplikat dari yang lain yang telah berubah sedikit untuk memberikan fungsi baru itu sendiri.

“Fakta bahwa ia memiliki kedua gen bisa menjadi tanda evolusi,” kata Salt. “Salah satu pemikiran evolusi gen adalah bahwa satu salinan dapat terus melakukan apa yang selalu dilakukan, sedangkan duplikat dapat mengembangkan fungsi lain.”

Pabrik mungkin telah berevolusi untuk mengumpulkan arsenik, Bank dan Garam berteori, sebagai pertahanan terhadap binatang atau serangga memakannya.

Bank berharap temuan seperti ini akan menyebabkan penekanan lebih banyak pada penelitian non-tanaman berbunga. Dia mengatakan ada beberapa ciri pada tumbuhan seperti Vittata pteris yang tidak dapat ditemukan pada organisme lain.

Langkah selanjutnya dalam penelitian mereka adalah untuk menaruh arsenik-gen toleransi dari Vittata pteris ke Arabidopsis untuk melihat apakah pabrik baru memberikan karakteristik yang sama.
penelitian didanai National Science Foundation.



Menyimpan Tanah dan Mempertahankan hasil jagung: Penelitian Awal Berkata Ya untuk Kedua

ScienceDaily (June 15, 2010) Dua tahun menjadi studi melihat metode menggabungkan tanaman penutup hidup antara baris jagung menunjukkan bahwa hasil dapat dipertahankan pada tingkat tinggi menggunakan praktik ramah lingkungan. Para peneliti menguji antara baris menutupi rumput sebagai bagian dari penelitian mencari cara untuk mengurangi limpasan tanah dan menjaga nutrisi vital dalam tanah sedangkan tanaman residu, disebut stover, akan dihapus dari ladang pertanian untuk memproduksi biofuel.

Dengan target pemerintah AS membutuhkan perpindahan 30 persen konsumsi minyak bumi dengan bahan bakar yang dibuat dari biomassa oleh tahun 2030, peneliti agronomi yang mempelajari metode pemanenan stover lebih dan lebih, yang sebelumnya ditinggalkan di lapangan. Sasaran akan membutuhkan menghapus 75 persen dari stover untuk digunakan sebagai biomassa dalam produksi biofuel.

penghapusan stover dapat menyebabkan limpasan air lebih banyak dan menguras tanah bahan organik yang diperlukan untuk tetap produktif. Salah satu metode untuk menjaga tanah di tempat dan diisi ulang dengan bahan organik adalah untuk menanam rumput antara barisan jagung yang akan tinggal di sepanjang tahun lapangan.

“Kami sedang mencoba menanam jagung di tanah abadi, sehingga kami dapat melindungi tanah dan menyediakan layanan lingkungan lainnya pada saat yang sama,” kata Ken Moore, profesor agronomi.

Mengembangkan sistem tanaman penutup tanah yang memungkinkan nutrisi, bahan organik, air dan karbon untuk tetap di dalam tanah merupakan ide bagus. Tapi petani tidak akan melakukannya jika mengurangi hasil panen, kata Moore. Hasil sejauh ini sangat menggembirakan.

Setelah dua tahun pertama studi ini, para peneliti telah menemukan sebuah sistem yang memungkinkan untuk penghapusan hingga 95 persen dari stover jagung, meningkatkan jumlah karbon yang disimpan di dalam tanah, meningkatkan efisiensi dalam penggunaan air jagung dan juga mengelola hasil jagung .

Satu sistem tanam tim diperiksa pada tahun 2009, misalnya, meningkat dari 11.867 kilogram panen gandum jagung per hektar dengan menggunakan metode produksi tradisional, untuk 12.768 kg / ha dengan sistem baru. Semua sementara memperbaiki tanah dan panen hampir semua stover tersebut. Para peneliti cepat untuk menunjukkan mereka tidak siap untuk menyatakan bahwa mereka telah menemukan sistem yang sempurna, tetapi mereka didorong.

“Ini luar biasa,” kata Jeremy Singer, asisten profesor agronomi dan peneliti di Laboratorium Nasional USDA Pertanian dan Lingkungan Hidup di Ames. “Bahkan dalam dua tahun aneh – 2008 adalah tahun banjir dan 2009 memiliki rekor paling keren Juli – kami dipanen hampir 100 persen dari stover jagung dan kami mendapatkan hasil yang sama sebagai kontrol tidak menutupi tanah-, sedangkan penambahan karbon meningkat menjadi tanah. ”

Tim diuji lebih dari 36 tanah yang berbeda meliputi, sebagian besar rumput; sistem olah tanah yang berbeda seperti no-sampai dan strip, 50 jagung hibrida yang berbeda, dan beberapa perawatan kimia.

Salah satu kunci, menurut para peneliti, adalah menemukan rumput penutup tanah yang kurang aktif selama musim semi. Hal ini memungkinkan jagung diperlukan untuk menyerap air dan sinar matahari pada awal musim tumbuh tanpa bersaing dengan tanah penutup rumput.
Kemudian pada musim semi, seperti jagung menciptakan kanopi atas rumput pendek, ada persaingan sinar matahari kurang dan gizi sebagai jagung menjadi dominan.

Memiliki lebih dari satu spesies berkembang pada bagian tanah yang sama bukanlah suatu ide baru, kata Moore. padang rumput Tradisional berisi berbagai jenis rumput dan tanaman yang saling melengkapi seperti mereka berlomba-lomba untuk air, matahari dan masukan lainnya.

“Dari perspektif ekologis, tampaknya intuitif yang bisa kita lakukan ini,” kata Moore. “Alam tidak sepanjang waktu itu padang rumput yang ada sebelum petani sampai di sini adalah komunitas tumbuhan yang kompleks yang berubah dengan musim.. Dan kami memiliki suksesi spesies yang kami mencoba untuk membuat di sini.”

Moore mengatakan salah satu fitur terbaik dari sistem baru adalah mereka tidak jauh berbeda dari cara produsen saat ini pertanian. “Kami tidak berbicara tentang mengubah seluruh sistem,” kata Moore. “Kita berbicara tentang mengubah cara kita menggunakan apa yang sudah kita miliki. Ini hanya bagaimana Anda melakukannya untuk membuatnya bekerja lebih baik.”



Bakteri Oral Penawaran Mei Potensi Probiotik Terhadap Infeksi Ispa

ScienceDaily (June 18, 2010), Bakteri dalam mulut dapat menawarkan potensi probiotik melawan infeksi saluran pernapasan atas kata peneliti dari Università degli Studi di Milano, Milan, Italia, dan Tampere University of Technology, Tampere, Finlandia. Mereka detail temuan mereka pada edisi Juni 2010 jurnal Terapan dan Mikrobiologi Lingkungan.
Meskipun komunikasi internal antara host manusia dan mikroba mereka hanya minimal dipahami, probiotik adalah mikroorganisme hidup berpikir untuk meningkatkan kesehatan dalam tuan rumah mereka. Sejauh ini, manfaat probiotik telah didominasi dieksplorasi di saluran usus, Namun, studi awal menunjukkan probiotik lain dapat berkontribusi pada kesehatan dalam perut, saluran vagina, kulit dan mulut.
infeksi saluran pernapasan atas merupakan penyebab utama dari kunjungan ke dokter anak, terutama pada anak-anak berusia antara 5 dan 12. Streptococcus pyogenes adalah salah satu penyebab utama yang terkait dengan infeksi tersebut dan antibiotik adalah perawatan yang hanya saat ini tersedia dengan harga resep menjalankan setinggi 90%.
“Strategi probiotik yang efektif dalam profilaksis dari faringitis, karena itu, dapat memberikan manfaat sosial yang signifikan,” kata para peneliti.
Bakteri yang baru diisolasi dari mulut relawan sehat dianalisis dan dua jenis bakteri potensial probiotik, Streptococcus salivarius RS1 dan ST3, diidentifikasi. Setelah dibandingkan dengan prototipe baru-baru ini dikembangkan probiotik lisan, S. strain K12 salivarius, ketiganya terikat pada sel-sel faring manusia dan antagonized adhesi S. pyogenes dan pertumbuhan. Selain itu, semua yang sensitif terhadap antibiotik secara rutin digunakan untuk mengobati infeksi saluran pernafasan atas.
“Kami menyarankan bahwa streptokokus komensal yang dipilih merupakan calon potensial probiotik faring,” kata para peneliti. “Mereka bisa menampilkan tingkat adaptasi yang baik untuk menjadi tuan rumah dan memiliki sifat imunomodulator dan anti-inflamasi yang potensial.”



Aflatoksin pada Jagung

Aflatoksin adalah toksin yang dihasilkan oleh cendawan Aspergillus flavus yang berbahaya bagi manusia, untuk pengendalian dapat di lihat di bawah ini:

1 – Pengendalian Alfatoksin