How we can make crops survive without water | Jill Farrant

Translator: Amin Behshad Reviewer: soheila Jafari

I believe that the secret to producing extremely drought-tolerant crops,

از نظر من، راز پرورش محصولات مقاوم به خشکی که

which should go some way to providing food security in the world,

باید به نحوی برای حفظ امنیت غذای جهانی به آن‌ها دست‌یابیم

lies in resurrection plants,

برمبنای «گیاهان هفت‌جان» خواهد بود. (گیاهان رستاخیز دار)

pictured here, in an extremely droughted state.

همانطور که در اینجا در این محیط بسیار خشک تصویر شده.

You might think that these plants look dead,

ممکنه این گیاه مرده به نظر بیاد

but they're not.

ولی اینطور نیست.

Give them water,

بهشون آب بدید

and they will resurrect, green up, start growing, in 12 to 48 hours.

تا دوباره بازیابی شوند و سبز شده و در عرض ۱۲ تا ۴۸ ساعت شروع به رشد کنند.

Now, why would I suggest

حالا چرا پیشنهاد می‌دهیم که

that producing drought-tolerant crops will go towards providing food security?

پرورش گیاهان مقاوم به خشکی، امنیت غذایی به دنبال خواهد داشت؟

Well, the current world population is around 7 billion.

خوب جمعیت فعلی جهان در حال حاضر ۷میلیارد نفر است.

And it's estimated that by 2050,

و تخمین زده می‌شود تا سال ۲۰۵۰ به

we'll be between 9 and 10 billion people,

۹ تا ۱۰ میلیارد نفر برسد

with the bulk of this growth happening in Africa.

که بیشترین بخش این رشد در آفریقا رخ خواهد داد.

The food and agricultural organizations of the world

سازمان غذا و کشاورزی جهانی(فااو)

have suggested that we need a 70 percent increase

پیشنهاد افزایشی ۷۰درصدی

in current agricultural practice

در رویه تولید محصولات کشاورزی فعلی داده تا

to meet that demand.

به نیازها پاسخ داده شود.

Given that plants are at the base of the food chain,

با این فرض که گیاهان اساس زنجیره غذایی هستند،

most of that's going to have to come from plants.

پس بیشتر غذا باید از گیاهان تامین شود.

That percentage of 70 percent

این ۷۰ درصد

does not take into consideration the potential effects of climate change.

در ملاحظات تغییرات آب و هوایی لحاظ نمی‌شود.

This is taken from a study by Dai published in 2011,

این اطلاعات برگرفته از تحقیقی است که در سال ۲۰۱۱ توسط Dai انجام گرفته

where he took into consideration

که در آن تمام

all the potential effects of climate change

ملاحظات باالقوه تغییرات آب و هوایی در نظر گرفته شده

and expressed them -- amongst other things --

و به این صورت بیان شده -- در میان سایر چیزها --

increased aridity due to lack of rain or infrequent rain.

افزایش خشکی در اثر کاهش بارندگی یا بارش نامنظم.

The areas in red shown here,

نواحی که با رنگ قرمز در اینجا نشان داده شده‌اند

are areas that until recently

جاهایی هستند که اخیرا

have been very successfully used for agriculture,

به صورت موفقیت‌آمیزی برای کشاورزی استفاده شده‌اند

but cannot anymore because of lack of rainfall.

ولی به دلیل کمبود بارش دیگر این امکان وجود ندارد.

This is the situation that's predicted to happen in 2050.

این رخدادی است که برای سال ۲۰۵۰ پیش‌بینی می‌شود.

Much of Africa, in fact, much of the world,

بیشتر آفریقا و در اصل بیشتر دنیا

is going to be in trouble.

دچار مشکل خواهند شد.

We're going to have to think of some very smart ways of producing food.

بنابراین ناچاریم که به دنبال روشهای بسیار هوشمندانه برای تولید غذا بگردیم.

And preferably among them, some drought-tolerant crops.

و میان آنها ترجیحا دنبال محصولات مقاوم به خشکسالی باشیم.

The other thing to remember about Africa is

نکته دیگر در مورد آفریقا

that most of their agriculture is rainfed.

دیم بودن اکثر کشت آنهاست.

Now, making drought-tolerant crops is not the easiest thing in the world.

درحقیقت تولید محصولات مقاوم به خشکسالی جزو کارهای آسان نیست.

And the reason for this is water.

و دلیلش هم آب میباشد.

Water is essential to life on this planet.

آب برای حیات گیاه ضروریست.

All living, actively metabolizing organisms,

تمام ارگانیسمهای زنده و پویا

from microbes to you and I,

از میکروب‌ها گرفته تا من‌ و شما

are comprised predominately of water.

شامل بخش بزرگی آب می‌باشیم

All life reactions happen in water.

تمام واکنشهای زندگی در آب رخ می‌دهد.

And loss of a small amount of water results in death.

و کمبود مقدار کمی آب منجر به مرگ می‌شود.

You and I are 65 percent water --

منو شما ۶۵ درصد آب هستیم--

we lose one percent of that, we die.

که اگر یک درصد آن کم شود خواهیم مرد.

But we can make behavioral changes to avoid that.

ولی میتوانیم با تغییر رفتار از آن پرهیز کنیم.

Plants can't.

ولی گیاهان نمی‌توانند.

They're stuck in the ground.

اونها در زمین گیر هستند.

And so in the first instance they have a little bit more water than us,

و بنابراین کمی بیش از ما به آب نیاز دارند

about 95 percent water,

حدود ۹۵ درصد.

and they can lose a little bit more than us,

و کمی بیش از ما هم می‌توانند از دست بدهند

like 10 to about 70 percent, depending on the species,

بین ۱۰ تا ۷۰ درصد بسته به نوع نمونه

but for short periods only.

ولی فقط برای یک دوره کوتاه.

Most of them will either try to resist or avoid water loss.

بیشتر آنها هم در مقابل از دست دادن آب مقاومت میکنند.

So extreme examples of resistors can be found in succulents.

می‌توان نمونه‌هایی از این گیاهان بسیار مقاوم را در میان گیاهان گوشتی(آبدار) پیدا کرد.

They tend to be small, very attractive,

معمولا به کوچک شدن و جاذب قوی بودن تمایل دارند

but they hold onto their water at such great cost

ولی به بهای گزافی این آب را نگه می‌دارند

that they grow extremely slowly.

و درعوض رشد بسیار کندی دارند.

Examples of avoidance of water loss are found in trees and shrubs.

مثالهایی از جلوگیری از دست دادن آب را می‌توان در گیاهان و درختان یافت.

They send down very deep roots,

ریشه‌های عمیقی را به پایین می‌فرستند

mine subterranean water supplies

و برای معادن آب زیرزمینی کاوش می‌کنند

and just keep flushing it through them at all times,

و در تمام مدت به انتقال آب مشغول‌اند

keeping themselves hydrated.

تا زنده بمانند و خشک نشوند.

The one on the right is called a baobab.

این یکی بائوباب نام داره

It's also called the upside-down tree,

که به درخت برعکس هم معروفه

simply because the proportion of roots to shoots is so great

برای اینکه نسبت ریشه‌ها به شاخه‌ها عدد بسیار بزرگیه

that it looks like the tree has been planted upside down.

که به نظر میرسه یه درخت رو برعکس کاشته باشن.

And of course the roots are required for hydration of that plant.

و البته ریشه‌ها برای آب رسانی به درخت لازم‌اند.

And probably the most common strategy of avoidance is found in annuals.

و از سوی دیگر شاید معمول‌ترین استراتژي برای جلوگیری از خشک شدن را بتوان در گیاهان یک ساله دید.

Annuals make up the bulk of our plant food supplies.

یک ساله ها بخش اعظمی از منابع غذایی گیاهی ما را تشکیل می‌دهند.

Up the west coast of my country,

در کرانه ساحل غربی کشور من،

for much of the year you don't see much vegetation growth.

در بیشتر اوقات سال، گیاهان زیادی را مشاهده نمی‌کنید.

But come the spring rains, you get this:

ولی وقتی باران بهاری ببارد شما این را مشاهده می‌کنید:

flowering of the desert.

به گل نشستن صحرا.

The strategy in annuals,

استراتژی در دوره‌های زمانی یک ساله

is to grow only in the rainy season.

روییدن فقط در فصل بارش است.

At the end of that season they produce a seed,

در پایان فصل دانه تولید میکنند

which is dry, eight to 10 percent water,

که خشک است و فقط ۸ تا ۱۰ درصد آب دارد.

but very much alive.

ولی در اوج زندگیست.

And anything that is that dry and still alive,

و هرچیزی که اینقدر خشک و اینقدر هم زنده باشد

we call desiccation-tolerant.

به آن لقب مقاوم به خشکی داده‌ایم.

In the desiccated state,

در حالت خشکی

what seeds can do is lie in extremes of environment

کاری که دانه می‌تواند انجام دهد این است که در این محیط خشن

for prolonged periods of time.

برای یک دوره طولانی دوام آورد.

The next time the rainy season comes,

وقتی دوره بارانی بعدی فرا می‌رسد

they germinate and grow,

جوانه زده و رشد می‌کنند

and the whole cycle just starts again.

و همه چرخه از اول اجرا می‌شود.

It's widely believed that the evolution of desiccation-tolerant seeds

به عقیده بسیاری فرگشت دانه‌های مقاوم به خشکی

allowed the colonization and the radiation

باعث گسترش

of flowering plants, or angiosperms, onto land.

گیاهان گلدار یا آنژیواسپرمها روی زمین شده است

But back to annuals as our major form of food supplies.

ولی بگذارید به همان گیاهان یک ساله برگردیم که بنیان منابع غذایی ما هستند.

Wheat, rice and maize form 95 percent of our plant food supplies.

گندم، برنج و ذرت۹۵ درصد منبع غذایی ما را تشکیل می‌دهند.

And it's been a great strategy

که البته راهبرد بسیار خوبیست؛

because in a short space of time you can produce a lot of seed.

از این نظر که در یک دوره کوتاه مدت می‌توان مقدار زیادی دانه تولید کرد.

Seeds are energy-rich so there's a lot of food calories,

دانه‌ها غنی از انرژی هستند بنابراین می‌توانند وقدار زیادی کالری تولید کنند

you can store it in times of plenty for times of famine,

که می‌توان آنها را در زمان فراوانی برای زمان قحطی ذخیره کرد.

but there's a downside.

ولی اشکالی هم وجود دارد.

The vegetative tissues,

بافت گیاهی

the roots and leaves of annuals,

ریشه‌ها و برگ‌های یک ساله‌ها

do not have much

خیلی خاصیت

by way of inherent resistance, avoidance or tolerance characteristics.

مقاومت یا نفوذناپذیری[به خشکی] را ندارد.

They just don't need them.

درحقیقت نیازی به این خاصیت نداشته‌اند.

They grow in the rainy season

در فصل بارش رشد می‌کنند

and they've got a seed to help them survive the rest of the year.

وبرای کمک به بقای خود، دانه‌ای تولید می‌کنند.

And so despite concerted efforts in agriculture

با این حال تلاشهای زیادی در زمینه کشاورزی انجام شده

to make crops with improved properties

تا محصولاتی با خصوصیات بهتر تولید شوند و

of resistance, avoidance and tolerance --

مقاومت و ممانعت از خشکی و همینطور تحمل آن --

particularly resistance and avoidance

مخصوصا مقاومت و ممانعت از خشکی

because we've had good models to understand how those work --

چون مدلهای خوبی داریم که طرز کارشان را نشان می‌دهد--

we still get images like this.

هنوز تصویرهایی مانند این می‌گیریم

Maize crop in Africa,

مزرعه ذرت در آفریقا

two weeks without rain

دو هفته بدون بارش باران

and it's dead.

و خشک شده است.

There is a solution:

راه‌حلی وجود دارد:

resurrection plants.

گیاهان رستاخیز دار.

These plants can lose 95 percent of their cellular water,

این گیاهان می‌توانند تا ۹۵درصد آب سلولهای خود را از دست دهند

remain in a dry, dead-like state for months to years,

و در یک وضعیت خشک و مثل مرده‌ها برای ماهها یا سالها باقی می ماند

and give them water,

بهش آب بدید

they green up and start growing again.

دوباره سبز خواهد شد و رشد می‌کند.

Like seeds, these are desiccation-tolerant.

مثل دانه ها اینها هم مقاوم به خشکی هستند.

Like seeds, these can withstand extremes of environmental conditions.

مثل دانه ها اینها هم میتوانند در بدترین نقطه با شرایط زیستی کنار بیایند.

And this is a really rare phenomenon.

که پدیده نادری است.

There are only 135 flowering plant species that can do this.

فقط ۱۳۵ گیاه گلدار وجود دارند که می‌توانند چنین کاری انجام دهند.

I'm going to show you a video

حالا میخوام به شما فیلمی نشان دهم

of the resurrection process of these three species

از روند رستاخیز سه تا از این گیاهان

in that order.

با این ترتیب.

And at the bottom,

و در پایین

there's a time axis so you can see how quickly it happens.

یک محور زمان وجود دارد که میتوانید ببینید با چه سرعتی رخ میدهد.

(Applause)

(تشویق)

Pretty amazing, huh?

خیلی جالبه نه؟

So I've spent the last 21 years trying to understand how they do this.

برای همین اقلا ۲۱ سال را صرف

How do these plants dry without dying?

چطور این گیاهان خشک می‌شوند ولی نمی‌میرند؟

And I work on a variety of different resurrection plants,

روی تعدادی از نمونه‌های رستاخیزدار کار کرده‌ام

shown here in the hydrated and dry states,

که در اینجا در حالت خشک و آبدار نشان داده شده‌اند

for a number of reasons.

به چند دلیل.

One of them is that each of these plants serves as a model

یکی از آنها این است که هرکدامشان یک مدل مهیا می‌کنند

for a crop that I'd like to make drought-tolerant.

تا بتوانیم محصولات مقاوم به خشکی تولید کنیم.

So on the extreme top left, for example, is a grass,

در بالای گوشه سمت چپ، برای مثال می‌توان یک نمونه علف مشاهده کرد

it's called Eragrostis nindensis,

که «Eragrostis nindensis» نامیده می‌شود

it's got a close relative called Eragrostis tef --

یک خویشاوند نزدیک بنام «Eragrostis tef» هم دارد--

a lot of you might know it as "teff" --

که احتمالا بسیاری از شما آن را به‌نام «teff» می‌شناسید

it's a staple food in Ethiopia,

که در اتیوپی یک غذای اصلی و ضروری است

it's gluten-free,

بدون گلوتن است

and it's something we would like to make drought-tolerant.

و یکی از چیزهاییست که دوست داریم نوع مقاوم به خشکی آن را تولید کنیم.

The other reason for looking at a number of plants,

یکی دیگر از دلایل جستجو به دنبال تعدادی از نمونه‌ها

is that, at least initially,

این است که؛ اقلا در ابتدا

I wanted to find out: do they do the same thing?

میخواهم بفهمم آیا به یک صورت عمل می‌کنند؟

Do they all use the same mechanisms

آیا همشون از یک مکانیزم استفاده می‌کنند

to be able to lose all that water and not die?

تا بتوانند کل آبشان را از دست بدهند ولی نمیرند؟

So I undertook what we call a systems biology approach

به همین دلیل از یک راهکار زیست شناسی سیستمی استفاده کردم

in order to get a comprehensive understanding

تا بتوانم یک فهم کامل

of desiccation tolerance,

از مقاومت به خشکی به دست آورم.

in which we look at everything

هنگامی که با آن مدل به چیزی نگاه می‌کنیم

from the molecular to the whole plant, ecophysiological level.

از مقیاس سلولی تا کل گیاه و سطح اکوفیزیولوژی قابل تفسیر باشد.

For example we look at things like

برای مثال وقتی به چیزی مثل

changes in the plant anatomy as they dried out

تغییرات در آناتومی گیاه خشک شده می‌نگریم

and their ultrastructure.

و ساختارهای بزرگ و بیرونی آن.

We look at the transcriptome, which is just a term for a technology

ما به «ترنسکریپتومیکس» می‌نگریم که فقط بخشی از فناوریست که

in which we look at the genes

در ژنهایی می‌یابیم که

that are switched on or off, in response to drying.

در پاسخ به خشکی روشن یا خاموش می‌شوند.

Most genes will code for proteins, so we look at the proteome.

بیشتر ژنها برای پروتئین‌ها رمزگذاری شده‌اند بنابراین ما هم به دنبال پروتئین هستیم.

What are the proteins made in response to drying?

چه پروتئین‌هایی در پاسخ به خشکی ساخته می‌شوند؟

Some proteins would code for enzymes which make metabolites,

بعضی پروتئین‌هابرای آنزیمهایی رمزنگاری شده‌اند که متابولیت‌ها را تولید می‌کنند.

so we look at the metabolome.

بنابراین به دنبال متابولیت‌ها هم هستیم.

Now, this is important because plants are stuck in the ground.

از آنجایی که گیاهان ثابت در زمین قرار دارند این اطلاعات مهم‌اند که

They use what I call a highly tuned chemical arsenal

از چه بخشی از «خزانه بسیار بهینه مواد شیمیایی» خود استفاده می‌کنند

to protect themselves from all the stresses of their environment.

تا خودشان را از تمام تنش‌های محیطی محافظت کنند.

So it's important that we look

بنابراین مهم است که

at the chemical changes involved in drying.

به تغییرات شیمیایی مرتبط با خشکی بنگریم.

And at the last study that we do at the molecular level,

در آخرین تحقیقاتمان در مقیاس مولکولی

we look at the lipidome --

به بررسی لیپیدوم پرداختیم--

the lipid changes in response to drying.

تغییرات لیپید در پاسخ به خشکی.

And that's also important

اهمیت آن از سوی دیگر

because all biological membranes are made of lipids.

از این بابت است که تمام غشاهای زیستی از جنس لیپیدها هستند.

They're held as membranes because they're in water.

آنها غشا هستند چون در آب هستند.

Take away the water, those membranes fall apart.

آنها را از آب خارج کنید آنگاه آن غشاها هم از کار می‌افتند.

Lipids also act as signals to turn on genes.

از سوی دیگر لیپیدها به صورت سیگنالی برای روشن کردن ژن‌ها هم عمل می‌کنند.

Then we use physiological and biochemical studies

پس یک سری تحقیقات زیست شناسی و زیست شیمی را بکار بستیم

to try and understand the function of the putative protectants

تا به فهم عملکرد این مواد محافظ احتمالی برسیم که

that we've actually discovered in our other studies.

در تحقیقات دیگرمان کشف کرده بودیم.

And then use all of that to try and understand

سپس با بکاربستن تمام آن تحقیقات

how the plant copes with its natural environment.

به فهمی از چگونگی روبرو شدن گیاهان با محیط رسیدیم.

I've always had the philosophy that I needed a comprehensive understanding

من همیشه به میزان دانش زیست شناسی مورد نیاز که برای فهم کلی از

of the mechanisms of desiccation tolerance

مکانیزمهای مقاومت به خشکی نیاز بوده دسترسی داشته‌ام تا

in order to make a meaningful suggestion for a biotic application.

بتوانم برای توصیف یک عملکرد زیستی پیشنهاد با معنی بدهم

I'm sure some of you are thinking,

مطمئنم بعضی از شما فکر می‌کنید

"By biotic application,

«منظورش از گفتن عملکرد زیستی

does she mean she's going to make genetically modified crops?"

ساخت محصولات کشاورزی تراریخته نیست؟»

And the answer to that question is:

و پاسخ به چنین سوالی این است:

depends on your definition of genetic modification.

بسته به تعریف شما از دستکاری ژنتیکی

All of the crops that we eat today, wheat, rice and maize,

تمام محصولاتی که ما امروزه می‌خوریم مثل گندم و برنج و ذرت

are highly genetically modified from their ancestors,

نسبت به اجداد خود به شدت دچار تغییرات ژنتیکی شده‌اند

but we don't consider them GM

ولی ما آنها را GM دسته‌بندی نمی‌کنیم

because they're being produced by conventional breeding.

برای اینه آنها با تولید مثل طبیعی تولید شده‌اند

If you mean, am I going to put resurrection plant genes into crops,

اگر منظور شما این است که آیا من میخواهم ژنهای رستاخیزشونده را درون محصولا کار بگذارم

your answer is yes.

پاسخ شما این است: بله!

In the essence of time, we have tried that approach.

و به رسیدن سریع به این راهکار هم اهمیت زیادی دارد.

More appropriately, some of my collaborators at UCT,

بعضی از همکاران دانشگاهیم در UCT

Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen,

خصوصا جنیفر تامسون و سهیل رفودین

have spearheaded that approach

پیشگامان این مسیر هستند

and I'm going to show you some data soon.

که به زودی یک سری داده در موردش به شما نشان خواهم داد.

But we're about to embark upon an extremely ambitious approach,

الان در حال اجرایی کردن یک اندیشه بسیار جاه‌طلبانه هستیم

in which we aim to turn on whole suites of genes

که هدفش روشن کردن تمام ژنهاییست

that are already present in every crop.

که همین الان در هر محصول کشاورزی وجود دارند.

They're just never turned on under extreme drought conditions.

موضوع این است که این ژنها به غیر از شرایط بسیار سخت خشکی ذوشن نمیشوند.

I leave it up to you to decide

این را دیگر به شما وامیگذارم تا

whether those should be called GM or not.

ببینید به چنین محصلاتی بگوییم GM یا خیر.

I'm going to now just give you some of the data from that first approach.

حالا میخوام تا یک سری دده مربوط به رهیافت اول به شما نشان دهم

And in order to do that

در ادامه

I have to explain a little bit about how genes work.

توضیحات مختصرم در مورد کارکرد ژنها.

So you probably all know

احتمالا همه می‌دونید که

that genes are made of double-stranded DNA.

ژنها از DNA ساخته شده‌اند

It's wound very tightly into chromosomes

که خیلی محکم در کروموزومها پیچیده شده‌اند

that are present in every cell of your body or in a plant's body.

که در هر سلول شما یا بدن گیاهان وجود دارند.

If you unwind that DNA, you get genes.

اگر شما DNA را باز کنید ژنها را خواهید یافت.

And each gene has a promoter,

که هر ژن هم یک راه انداز ژن دارد

which is just an on-off switch,

که مثل کلید روشن/خاموش می‌باشد

the gene coding region,

ناحیه رمزگذاری شده ژن

and then a terminator,

و سپس یک بخش پایان‌دهنده

which indicates that this is the end of this gene, the next gene will start.

که بدین معناست که به پایان ژن رسیده‌ایم و ژن بعدی شروع می‌شود

Now, promoters are not simple on-off switches.

البته راه‌انداز فقط یک کلید ساده روشن/خاموش نیست

They normally require a lot of fine-tuning,

معمولا به تنظیمات بسیار دقیقی نیاز دارند

lots of things to be present and correct before that gene is switched on.

و بسیاری از چیزها باید وجود داشته باشند و درست سرجای خود قرار گیرند تا ژن روشن شود.

So what's typically done in biotech studies

چیزی که در تکنولوژی زیستی انجام می‌شود

is that we use an inducible promoter,

کار روی یک راه‌انداز قابل تحریک است

we know how to switch it on.

که می‌دانیم چطور روشنش کنیم.

We couple that to genes of interest

بعدش اون راه‌انداز رو به ژنی که دوست داریم وصل می‌کنیم

and put that into a plant and see how the plant responds.

و درون گیاه قرار میدهیم و پاسخ گیاه رو برررسی می‌کنیم.

In the study that I'm going to talk to you about,

در آزمایشی که میخواهم در موردش صحبت کنم

my collaborators used a drought-induced promoter,

همکاران دانشگاهی من روی یک راه‌انداز قابل تحریک با خشکی کار کرده‌اند

which we discovered in a resurrection plant.

که در یک گیاه رستاخیزدار یافته‌ایم.

The nice thing about this promoter is that we do nothing.

قسمت جالب کار با این راه‌انداز این است که ما نیاز نیست کاری انجام بدیم

The plant itself senses drought.

و گیاه خودش خشکی را حس می‌کند.

And we've used it to drive antioxidant genes from resurrection plants.

و ما از آن برای تحریک ژنهای آنتی‌اکسیدانی که از گیاه رستاخیزدار گرفته‌ایم استفاده کردیم

Why antioxidant genes?

حالا چرا ژنهای آنتی‌اکسیدان؟

Well, all stresses, particularly drought stress,

خوب هر تنشی خصوصا خشکی

results in the formation of free radicals,

باعث تشکیل رادیکالهای آزاد می‌شود

or reactive oxygen species,

یا نمونه‌های واکنشی با اکسیژن

which are highly damaging and can cause crop death.

که به شدت آسیب‌زننده هستند و ممکن است به مرگ گیاه منجر شود

What antioxidants do is stop that damage.

که آنتی‌اکسیدان می‌تواند جلوی این آسیب را بگیرد.

So here's some data from a maize strain that's very popularly used in Africa.

حالا به این اطلاعات که از یک نمونه ذرت استخراج شده بنگرید که کشت آن در آفریقا خیلی معمول است

To the left of the arrow are plants without the genes,

سمت چپ فلش گیاهانی‌اند که بدون ژن هستند و

to the right --

در سمت راست--

plants with the antioxidant genes.

گیاهانی‌اند که ژن آنتی‌اکسیدان دارند.

After three weeks without watering,

بعد از سه هفته بدون آبیاری.

the ones with the genes do a hell of a lot better.

اونهایی که این ژن رو دارند خیلی خیلی بهتر حفظ شده‌اند.

Now to the final approach.

حالا راهکار آخر

My research has shown that there's considerable similarity

تحقیقات من نشان داده که شباهت چشمگیری بین

in the mechanisms of desiccation tolerance in seeds and resurrection plants.

دانه‌های مقاوم به خشکی و گیاهان رستاخیزدار از لحاظ ساختاری وجود دارد.

So I ask the question,

خوب حالا این سوال مطرح است

are they using the same genes?

آیا هردو از یک نوع ژن بهره‌ می‌برند؟

Or slightly differently phrased,

یا به عبارت دیگر

are resurrection plants using genes evolved in seed desiccation tolerance

آیا گیاهان رستاخیزدار از همان ژن‌هایی استفاده می‌کنند که طی فرایند فرگشت در دانه‌های مقاوم به خشکی به وجود آمده و

in their roots and leaves?

آنها را در ریشه‌ها و برگهایشان به کار می‌گیرند؟

Have they retasked these seed genes

آیا این ژن‌های دانه‌ها وظیفه جدیدی

in roots and leaves of resurrection plants?

در ریشه‌ها و برگهای گیاهان رستاخیزدار بر عهده گرفته‌اند؟

And I answer that question,

و من به پاسخ به این پرسش رسیده‌ام

as a consequence of a lot of research from my group

در پی تحقیقات بسیاری که توسط گروه من انجام شد

and recent collaborations from a group of Henk Hilhorst in the Netherlands,

و با همکاری اخیری که با گروهی از Henk Hilhorst هلند داشته‌ایم

Mel Oliver in the United States

و همینطور Mel Oliver از آمریکا

and Julia Buitink in France.

و Julia Buitink از فرانسه

The answer is yes,

و پاسخ این است: «بله!»

that there is a core set of genes that are involved in both.

ژن‌های اصلی وجود دارند که در هردو مشترک‌اند

And I'm going to illustrate this very crudely for maize,

که میخوام خیلی واضح در مورد یک ذرت آنها را به تصویر بکشم

where the chromosomes below the off switch

که کروموزوم‌های زیر کلید خاموش

represent all the genes that are required for desiccation tolerance.

نمایانگر تمامی ژنهایی هستند که برای تحمل خشکی نیازند.

So as maize seeds dried out at the end of their period of development,

به محض اینکه دانه‌ها در مرحله آخر تشکیل دانه‌های ذرت خشک شوند

they switch these genes on.

این ژنها روشن خواهند شد.

Resurrection plants switch on the same genes

گیاهان رستاخیزدار هم همین ژن‌‌ها را روشن می‌کنند

when they dry out.

وقتی که خشک می‌شوند.

All modern crops, therefore,

بنابراین تمام محصولات جدید کشاورزی

have these genes in their roots and leaves,

در برگها و ریشه‌هایشان این ژن‌ها را دارند و

they just never switch them on.

فقط هیچگاه روشنشان نمی‌کنند.

They only switch them on in seed tissues.

آنها فقط ژن‌ها را برای بافت دانه‌ها روشن می‌کنند.

So what we're trying to do right now

کاری که ما الان می‌خواهیم انجام دهیم

is to understand the environmental and cellular signals

فهم علائم محیطی و سلولی است که

that switch on these genes in resurrection plants,

این ژ‌نها را در گیاهان رستاخیزدار روشن می‌کنند

to mimic the process in crops.

تا این فرایند را در محصولات کشاورزی تقلید کنیم.

And just a final thought.

و در نهایت می‌رسیم به ایده نهایی

What we're trying to do very rapidly

که درتلاشیم کاری را با سرعت بسیار زیاد انجام دهیم که

is to repeat what nature did in the evolution of resurrection plants

تقلیدی است از کاری که طبیعت طی فرایند فرگشت در مورد گیاهان رستاخیزدار

some 10 to 40 million years ago.

حدودا ۱۰ تا ۴۰ میلیون سال پیش انجام داده است.

My plants and I thank you for your attention.

از طرف خودم و گیاهانم برای توجه شما سپاسگذارم.

(Applause)

(تشویق)