Thaum Xiaoxi Meng thiab Zhikai Liang thawj zaug tawm tswv yim ob peb xyoos dhau los, James Schnable tsis ntseeg. Hais tsawg.
"'Zoo, koj tuaj yeem sim, tab sis kuv tsis xav tias nws yuav ua haujlwm," tus kws tshaj lij ntawm agronomy thiab horticulture tau hais rau Meng thiab Liang, tom qab ntawd cov kws tshawb fawb tom qab kawm tiav hauv Schnable's lab ntawm University of Nebraska-Lincoln.
Nws ua tsis ncaj ncees lawm thiab, nyob rau hauv hindsight, yeej tsis zoo siab los ua. Txawm li cas los xij, lub sijhawm, Schnable muaj qhov laj thawj ncaj ncees los tsa plaub muag. Lub tswv yim duo - tias cov DNA sib lawv liag ntawm cov qoob loo txias-rhiab heev uas tso siab rau cov te khov tuaj yeem pab kwv yees li cas cov nroj tsuag wilder, hardier tiv taus txias txias - zoo li audacious. Hais tsawg. Txawm li cas los xij, nws yog qhov kev pheej hmoo tsawg, qhov khoom plig siab. Vim tias yog Meng thiab Liang tuaj yeem ua haujlwm tau, nws tsuas yog siv zog ua kom cov qoob loo txias me ntsis lossis ntau dua li lawv cov khaub thuas-resistant counterparts.
Qee lub ntiaj teb cov qoob loo tseem ceeb tshaj plaws tau nyob hauv thaj chaw sov - pob kws nyob rau yav qab teb Mexico, sorghum nyob rau sab hnub tuaj Africa - uas tsis muaj kev xaiv rau lawv los txhim kho kev tiv thaiv tiv thaiv khaub thuas lossis khov. Thaum cov qoob loo no loj hlob nyob rau hauv huab cua hnyav, lawv qhov kev nkag siab rau qhov txias txwv lawv tuaj yeem cog thaum ntxov thiab lig npaum li cas lawv tuaj yeem sau tau. Lub caij nyoog loj hlob luv luv sib npaug ntawm lub sijhawm luv rau photosynthesis, ua rau cov khoom me me thiab cov zaub mov tsawg dua rau cov pej xeem thoob ntiaj teb xav tias yuav mus txog 10 billion tus neeg los ntawm 2050.
Cov huab cua txias
Cov nroj tsuag uas twb loj hlob nyob rau hauv cov huab cua txias, lub caij no, hloov zuj zus mus rau qhov txias. Lawv tuaj yeem kho lawv cov cellular daim nyias nyias kom tswj tau qhov dej ntawm qhov kub thiab txias, tiv thaiv daim nyias nyias los ntawm khov thiab tawg. Lawv tuaj yeem ntxiv dashes ntawm cov suab thaj rau cov kua hauv thiab ib ncig ntawm cov ntaub so ntswg, txo lawv qhov chaw khov rau ntau yam uas ntsev ua rau txoj kev taug kev. Lawv tuaj yeem tsim cov proteins uas ua rau cov dej khov minuscule ua ntej cov crystals loj hlob mus rau hauv cov cell-busting masses.
Tag nrho cov kev tiv thaiv no tshwm sim ntawm qib caj ces, tab sis tsis yog nyob rau hauv cov kab ke ntawm DNA nws tus kheej. Thaum cov nroj tsuag pib khov, lawv tuaj yeem teb tau los ntawm qhov tseem ceeb tig qee cov noob tawm lossis qhib - tiv thaiv lossis tso cai rau lawv cov ntawv qhia txog caj ces tau sau thiab ua tiav. Paub txog cov noob twg cov nroj tsuag txias-hloov tua thiab nyob rau ntawm lub ntsej muag ntawm qhov txias txias, tom qab ntawd, tuaj yeem pab cov kws tshawb nrhiav pom lub hauv paus ntawm lawv cov fortifications thiab, thaum kawg, engineers zoo li tiv thaiv rau cov qoob loo txias.
Tab sis Schnable kuj paub, raws li Meng thiab Liang tau ua, txawm tias cov noob zoo ib yam feem ntau teb txawv rau cov kab mob khaub thuas, txawm tias muaj feem cuam tshuam nrog. Qhov ntawd txhais tau tias, ntxhov siab, qhov kev nkag siab tias cov noob teb li cas rau qhov txias hauv ib hom zoo li qhia cov kws tshawb fawb cog qoob loo yuav luag tsis muaj dab tsi ua tiav txog cov noob tus cwj pwm hauv lwm tus. Qhov kev tsis txaus ntseeg ntawd, dhau los, tau cuam tshuam kev siv zog los kawm cov cai tswj hwm qhov yuav ua rau lub cev tsis ua haujlwm lossis qhib cov noob.
Schnable tau hais tias "Peb tseem yog qhov phem tiag tiag ntawm kev nkag siab tias yog vim li cas cov noob caj noob ces tawm mus," Schnable tau hais.
Pob kws nroj
Tsis muaj phau ntawv tswj hwm, cov kws tshawb fawb tau tig mus rau kev kawm tshuab, ib hom kev txawj ntse uas tuaj yeem sau nws tus kheej. Lawv tau tsim tshwj xeeb tsim cov qauv kev saib xyuas kev faib tawm - hom uas muaj peev xwm, thaum nthuav tawm nrog cov ntawv sau txaus ntawm, hais, miv thiab tsis yog miv, nws thiaj li kawm paub qhov txawv ntawm qhov qub los ntawm yav tas los. Pab neeg pib nthuav tawm nws tus kheej cov qauv nrog ib pawg loj ntawm cov noob caj noob ces los ntawm cov pob kws, nrog rau cov kev ua haujlwm nruab nrab ntawm cov noob no thaum cov nroj tsuag raug rau qhov txias txias. Tus qauv kuj tau pub "txhua yam uas peb tuaj yeem xav txog" rau txhua lub noob pob kws, Schnable tau hais tias, suav nrog nws qhov ntev, nws ruaj khov thiab muaj qhov sib txawv ntawm nws thiab lwm cov qauv ntawm nws pom hauv lwm cov pob kws.
Tom qab ntawd, cov kws tshawb fawb tau sim lawv cov qauv los ntawm kev zais los ntawm nws tsuas yog ib qho ntawm cov ntaub ntawv hauv ib pawg ntawm cov noob no: seb lawv puas tau teb rau qhov pib ntawm qhov txias txias, lossis seb lawv tsis ua li cas. Los ntawm kev txheeb xyuas cov yam ntxwv ntawm cov noob uas nws tau hais tias yog teb lossis tsis teb, tus qauv pom tias qhov kev sib txuas ntawm cov yam ntxwv muaj feem cuam tshuam rau txhua tus - thiab tom qab ntawd ua tiav qhov feem ntau ntawm cov seem, cov noob tsis paub meej rau hauv lawv cov npe raug.
Nws yog ib qho kev cog lus pib, tsis muaj kev poob siab. Tab sis qhov kev sim tiag tiag tseem nyob: tus qauv puas tuaj yeem nqa qhov kev cob qhia nws tau txais hauv ib hom thiab siv rau lwm tus?
Cov lus teb yog qhov tseeb yog. Tom qab tau txais kev cob qhia nrog DNA cov ntaub ntawv los ntawm tsuas yog ib qho ntawm rau hom - pob kws, sorghum, pearl millet, proso millet, foxtail millet lossis switchgrass - tus qauv feem ntau muaj peev xwm kwv yees seb cov noob twg hauv ib qho ntawm tsib yuav teb rau khov. Rau Schnable xav tsis thoob, tus qauv tuav txawm tias thaum nws tau kawm txog hom kab mob khaub thuas - pob kws, sorghum, hlaws lossis proso millet - tab sis tau ua haujlwm nrog kev kwv yees cov lus teb ntawm cov noob qoob loo hauv cov kab mob khaub thuas-hloov foxtail millet lossis switchgrass.
qauv
"Cov qauv uas peb tau kawm ua haujlwm yuav luag zoo ib yam li cov tsiaj xws li koj yeej muaj cov ntaub ntawv hauv ib hom thiab siv cov ntaub ntawv sab hauv los ua qhov kev kwv yees hauv tib hom," nws hais, ib qho kev xav tsis thoob hauv nws lub suab ntau hli tom qab. "Kuv yeej yuav tsis tau kwv yees qhov ntawd."
"Lub tswv yim uas peb tuaj yeem pub tag nrho cov ntaub ntawv no rau hauv lub computer, thiab nws tuaj yeem txiav txim siab tsawg kawg qee cov cai los ua qhov kev kwv yees ua haujlwm, tseem yog qhov zoo rau kuv."
Cov kev kwv yees no tuaj yeem ua pov thawj tshwj xeeb tshaj yog thaum xav txog lwm txoj hauv kev. Txog li kaum xyoo, cov kws paub txog tsiaj txhu muaj peev xwm ntsuas tus naj npawb ntawm RNA molecules - cov uas muaj lub luag haujlwm rau kev sau thiab thauj cov lus qhia DNA - tsim los ntawm txhua cov noob hauv cov nroj tsuag muaj sia. Tab sis kev sib piv yuav ua li cas cov noob caj noob ces teb rau qhov mob khaub thuas hauv cov qauv nyob, thiab hla ntau hom, yog ib qho kev mob siab rau, Schnable tau hais. Qhov ntawd yog qhov tseeb tshwj xeeb nrog cov nroj tsuag qus, uas nws cov noob tuaj yeem nyuaj txawm tias tau txais. Cov noob no yuav tsis tawg thaum xav tau, yog tias tag nrho, thiab tuaj yeem siv sijhawm ntau xyoo los loj hlob. Txawm hais tias lawv ua li ntawd, txhua cov nroj tsuag uas tau txais yuav tsum tau cog rau hauv ib qho chaw zoo tib yam, tswj ib puag ncig thiab kawm ntawm tib theem kev loj hlob.
Ntau hom
Tag nrho cov ntawd ua rau muaj kev sib tw loj heev rau kev loj hlob cov tsiaj qus txaus, los ntawm cov tsiaj qus txaus, kom rov ua dua thiab txheeb xyuas lawv cov noob cov lus teb rau qhov txias.
Schnable tau hais tias "Yog tias peb xav tau tiag tiag ntawm cov noob dab tsi tseem ceeb - qhov tseeb ua lub luag haujlwm hauv cov nroj tsuag hloov mus rau qhov txias - peb yuav tsum tau saib ntau dua ob hom," Schnable tau hais. "Peb xav saib ib pab pawg neeg uas ua siab ntev rau qhov txias thiab ib pab pawg uas nkag siab zoo, thiab saib cov qauv: "Cov noob tib yam no ib txwm teb rau hauv ib qho thiab ib txwm tsis teb rau lwm tus."
“Qhov ntawd pib dhau los ua qhov kev sim loj thiab kim heev. Nws yuav zoo tiag tiag yog tias peb tuaj yeem ua qhov kev kwv yees los ntawm DNA cov kab ke ntawm cov hom no es tsis txhob, hais tias, noj 20 hom thiab sim kom tau txais tag nrho cov ntawm tib theem, muab lawv tag nrho los ntawm kev kho kev ntxhov siab tib yam, thiab ntsuas tus nqi ntawm RNA tsim rau txhua tus noob hauv txhua hom. "
Hmoov zoo rau tus qauv, cov kws tshawb fawb tau ua tiav cov genomes ntawm ntau tshaj 300 hom nroj tsuag. Kev siv zog thoob ntiaj teb txuas ntxiv tuaj yeem thawb tus lej ntawd kom siab li 10,000 nyob rau ob peb xyoos tom ntej no.
Txawm hais tias tus qauv twb dhau los ua dhau nws qhov kev cia siab me me, Schnable tau hais tias cov kauj ruam tom ntej no tseem yuav koom nrog "kev txhawb nqa peb tus kheej thiab lwm tus neeg" tias nws ua haujlwm zoo li nws tau muaj txog tam sim no. Nyob rau hauv txhua rooj plaub mus rau hnub tim, cov kws tshawb fawb tau nug tus qauv qhia lawv qhov lawv twb paub lawm. Qhov kev sim siab kawg, nws hais tias, yuav los thaum tib neeg thiab lub tshuab pib pib ntawm kos.
"Qhov kev sim loj tom ntej no kuv xav tias peb yuav tsum ua yog los ua kev kwv yees ntawm hom uas peb tsis muaj ntaub ntawv txhua," nws hais. "Txhais kom neeg ntseeg tias nws ua haujlwm tiag tiag hauv cov xwm txheej txawm tias peb tsis paub cov lus teb."
Pab pawg tau tshaj tawm nws qhov kev tshawb pom hauv phau ntawv Journal Proceedings ntawm National Academy of Sciences. Meng, Liang thiab Schnable tau sau txoj kev tshawb no nrog Nebraska's Rebecca Roston, Yang Zhang, Samira Mahboub thiab cov tub ntxhais kawm qib siab Daniel Ngu, nrog rau Xiuru Dai, tus kws tshawb fawb los ntawm Shandong Agricultural University.
Yog xav paub ntxiv:
University of Nebraska Lincoln
www.unl.edu