محققان دانشگاه ایالتی کالیفرنیا با همکاری شرکت زیست‌فناوری آیوم لایف‌تک (AUM LifeTech) قرار است روی یک فناوری نوظهور کنترل علف‌های هرز را کار کنند، فناوری که در آن از اسپری نانوذرات برای خاموش‌کردن ژن‌های علف‌های هرز استفاده شود. آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا از این پروژه دو ساله، حمایت مالی می‌کند.
توسعه صنعتی اسپری نانوذرات برای مقابله با علف‌های هرز با حمایت دارپا
برای نسل‌ها، کشاورزان برای جلوگیری از حذف گیاهان مهاجم و علف‌های هرز محصولات سویا، ذرت و گندم، به سمپاشی و استفاده از علف‌کش‌ها متکی بودند. اما طی چندین سال گذشته، این سیستم دچار مشکل مقاومت در برابر علف‌کش‌ها شده است.
علف‌های هرز به سرعت در برابر پیشرفته‌ترین علف‌کش‌ها، از جمله گلایفوسیت، معروف به راندآپ، که برای اولین بار در دهه ۱۹۷۰ توسط غول شیمیایی کشاورزی مونسانتو به کشاورزان معرفی شد، مقاومت می‌کنند. علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش کشاورزان را به زانو درآورده‌اند و به دنبال راه‌حل‌هایی برای حفاظت از محصولات خود هستند.
تاد گینز، دانشیار گروه زیست‌شناسی کشاورزی، یکی از محققان پیشرو در حوزه مقابله با علف‌های هرز است. تخصص او در زمینه ژنتیک علف‌های هرز بوده و به دنبال کمک به کشاورزان برای هدف قرار دادن این دشمنان با روش‌های جدید، ژنتیکی دقیق و پایدار است.
تاد گینز اکنون پروژه‌ای را با هدف تغییر بازی در حوزه کنترل علف‌های هرز با استفاده از یک فناوری جدید در دست انجام دارد. این پروژه برای مبارزه با غیرقابل کنترل‌ترین گونه‌های علف‌های هرز، علف هرز مضر و بسیار مقاوم به علف‌کش به نام تاج خروس پالمر (Palmer amaranth)، طراحی شده است.
تاد گینز با شرکت زیست‌فناوری آیوم لایف‌تک (AUM LifeTech) برای تحقیق در مورد یک فناوری نوظهور کنترل علف‌های هرز خاموش‌کننده ژن، همکاری می‌کند. روش آنها از ابزارهای مولکولی به نام الیگونوکلئوتیدهای آنتی‌سنس، که مولکول‌های اسید نوکلئیک تک رشته‌ای نسل بعدی هستند، برای نفوذ به سلول‌های گیاهان علف هرز و هدف قرار دادن رشته‌های منفرد RNA آن استفاده می‌کند. اهداف مولکولی در این محصول، آنقدر خاص هستند که محصولات دیگر دست نخورده باقی می‌مانند.
هدف آنها بهینه سازی یک سیستم تحویل در قالب یک اسپری مبتنی بر نانوذرات و پایدار است. اگر آنها موفق شوند، فناوری این گروه تحقیقاتی به کشاورزان ابزاری بدون تغییر ژنتیکی و آگاه به محیط زیست برای کنترل علف‌های هرز می‌دهد که به سرعت در برابر علف‌کش‌های قدیمی دست بالا را به دست آورند.
گینز گفت: «این هیجان‌انگیزترین چیزی است که من تا به حال روی آن کار کرده‌ام. اگر ما بتوانیم این مشکل را حل کنیم، هر فردی که علف‌های هرز را مدیریت می‌کند، تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.»
وی افزود: «یکی از اهداف بزرگتر ما کمک به پایدارتر کردن سیستم‌های کشاورزی است، این کار هم از طریق کمک به کشاورزان برای حفظ معیشت خود و هم از طریق تولید محصولات ایمن برای عموم و محیط زیست انجام می‌شود. ما باید کمک کنیم تا اطمینان حاصل شود که به سایر ارگانیسم‌ها آسیب نمی‌رسانیم و در عین حال این علف‌های هرز را نیز مدیریت می‌کنیم.»
این پروژه توسط آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا موسوم به دارپا، حمایت مالی می‌شود. این بودجه برای پروژه دو ساله اختصاص می‌یابد که در آن محققان فناوری را اثبات کرده و یک سیستم تحویل را آزمایش می‌کنند.
سیستم آنها بر روی علف تاج خروس پالمر به عنوان یک مورد آزمایشی تمرکز خواهد کرد، گیاهی مقاوم و تهاجمی که مقاومت گسترده‌ای در برابر علف کش‌ها از خود نشان می‌دهد و مشکلی رو به رشد برای کشاورزان کالا است. ژنوم آن تا حدی به لطف کنسرسیوم بین‌المللی ژنومیک علف‌های هرز که گینز نیز رهبری آن را بر عهده دارد، توالی‌یابی شده است.
