Он чизе, ки дар зери замин дар майдони ҷуворимакка рух медиҳад, нодида гирифтан осон аст, аммо меъмории решаи ҷуворимакка метавонад дар ба даст овардани об ва маводи ғизоӣ нақши муҳим бозида, ба таҳаммулпазирӣ ба хушксолӣ, самаранокии истифодаи об ва устуворӣ таъсир расонад. Агар селексионерон метавонистанд решаҳои ҷуворимаккаро дар кунҷи нишебтар нашъунамо кунанд, зироат метавонад ба захираҳои муҳими амиқтар дар хок дастрасӣ пайдо кунад.
Қадами аввал ба сӯи ин ҳадаф омӯзиши генҳое мебошад, ки дар гравитропизм иштирок мекунанд, афзоиши реша дар посух ба ҷозиба. Дар як тадқиқоти нав, ки дар нашрия нашр шудааст Муроҷиати Академияи миллии илмҳо, Олимони Донишгоҳи Висконсин дар ҳамкорӣ бо муҳаққиқони Донишгоҳи Иллинойс. чор чунин генро дар чуворимакка ва растании намунавии Arabidopsis муайян кунед.
Вақте ки тухми сабзидаистодаро ба паҳлӯяш гардонанд, баъзе решаҳо якбора ва нишеб ба сӯи ҷозиба гардиш мекунанд, дигарон бошанд, як фраксияро сусттар мегардонанд. Муҳаққиқон усулҳои биниши мошинро барои мушоҳида кардани фарқиятҳои нозуки гравитропизми реша дар ҳазорон ниҳолҳо истифода бурданд ва ин маълумотро бо маълумоти генетикӣ барои ҳар як навниҳол муттаҳид карданд. Натиҷа мавқеи эҳтимолии генҳои гравитропизмро дар геном муайян кард.
Харита муҳаққиқонро ба ҳамсоягии дурусти геном - минтақаҳои чандсад ген овард, аммо онҳо ҳанӯз аз муайян кардани генҳои мушаххас барои гравитропизм роҳи дур буданд. Хушбахтона, онҳо асбобе доштанд, ки метавонад кӯмак кунад.
"Азбаски мо қаблан як таҷрибаро бо растании дурдаст Арабидопсис анҷом дода будем, мо тавонистем генҳоро дар минтақаҳои дахлдори геном дар ҳарду намуд мувофиқ созем. Санҷишҳои минбаъда шахсияти чор генро, ки гравитропизми решаро тағир медиҳанд, тасдиқ карданд. Маълумоти нав метавонад ба мо кӯмак кунад, ки чӣ гуна вазнинӣ меъмории системаи решаро шакл медиҳад," мегӯяд Эдгар Спалдинг, профессори кафедраи ботаникаи Донишгоҳи Висконсин ва муаллифи пешбари тадқиқот.
Мэтт Ҳудсон, профессори шӯъбаи илмҳои растанипарварии Донишгоҳи Иллинойс ва ҳаммуаллифи таҳқиқот илова мекунад, "Мо як хислати камтаҳқиқшудаи ҷуворимаккаро дида баромадем, ки бо як қатор сабабҳо, махсусан дар заминаи тағирёбии иқлим муҳим аст. . Ва мо инро тавассути он кардем, ки фарқиятҳои эволютсионии байни растаниҳо ба фоидаи мо кор кунанд."
Ҷуворимакка ва Арабидопсис, як хеши хурди хардал, ки онро биологҳои растанӣ ба таври муфассал тавсиф кардаанд, дар таърихи эволютсия тақрибан 150 миллион сол фарқ мекунанд. Ҳудсон мефаҳмонад, ки ҳарчанд ҳарду намуд вазифаҳои асосии растанӣ доранд, генҳое, ки онҳоро идора мекунанд, бо мурури замон дар дохили геном омехта шудаанд. Маълум мешавад, ки ин барои танг кардани генҳои умумӣ як чизи хуб аст.
Дар намудҳои ба ҳам наздик генҳо майл доранд, ки дар геном тақрибан бо ҳамон тартиб ҷойгир шаванд (масалан, ABCDEF). Гарчанде ки як генҳо метавонанд дар намудҳои ба ҳам наздик мавҷуд бошанд, тартиби генҳо дар минтақа мувофиқат намекунад (масалан, UGRBZ). Пас аз он ки муҳаққиқон муайян карданд, ки дар ҳар як геном ба куҷо нигоҳ кардан лозим аст, пайдарпаии генҳои ба таври дигар номувофиқ генҳои маъмулиро (дар ин ҳолат B) берун карданд.
"Ман фикр мекардам, ки ин хеле аҷиб аст, ки мо метавонем генҳоеро, ки дар акси ҳол танҳо бо муқоисаи фосилаҳои геномӣ дар намудҳои растаниҳои ба ҳам алоқаманд набудем, муайян кунем" мегӯяд Ҳудсон. "Мо комилан итминон доштем, ки онҳо ҳангоми аз ин таҳлил берун баромаданд, онҳо генҳои дуруст буданд, аммо гурӯҳи Спалдинг пас аз ҳафт ё ҳашт соли дигар барои дарёфти маълумоти биологӣ барои тасдиқи он, ки онҳо воқеан дар гравитропизм нақш доранд. Пас аз анҷом додани ин, ман фикр мекунам, ки мо тамоми равишро тасдиқ кардем, то дар оянда шумо метавонед ин усулро барои фенотипҳои гуногун истифода баред.
Спалдинг қайд мекунад, ки усул эҳтимол махсусан муваффақ буд, зеро ченакҳои дақиқ дар муҳити умумӣ анҷом дода шуданд.
"Аксар вақт, муҳаққиқони ҷуворимакка хислатҳои таваҷҷӯҳи худро ба як майдон чен мекунанд, дар ҳоле ки муҳаққиқони Арабидопсис одатан растаниҳои худро дар утоқҳои афзоиш парвариш мекунанд" гуфт ӯ. "Мо фенотипи гравитропизми решаро ба таври хеле назоратшуда чен кардем. Ин тухмиҳо дар табақи петри парвариш карда шуданд ва таҳлил ҳамагӣ соат давом кард, бар хилофи хислатҳое, ки шумо метавонед дар ҷаҳони воқеӣ чен кунед, ки барои ҳама гуна тағиротҳо кушодаанд.
Ҳатто вақте ки хислатҳоро дар муҳити умумӣ чен кардан мумкин аст, на ҳама хислатҳо барои ин усул номзадҳои хуб мекунанд. Тадқиқотчиён таъкид мекунанд, ки хислатҳои мавриди назар бояд барои функсияи асосии растанӣ бунёдӣ бошанд ва кафолат медиҳанд, ки ҳамон генҳои қадимӣ дар намудҳои ба ҳам алоқаманд мавҷуд нестанд.
"Гравитропизм метавонад махсусан барои омӯхтани ин равиш қобилият дошта бошад, зеро он калиди тахассусии аслии навдаҳо ва решаҳо пас аз мустамликаи бомуваффақияти замин буд" мегӯяд Спалдинг.
Ҳудсон қайд мекунад, ки гравитропизм калиди мустамликаи манзараи дигар хоҳад буд.
"NASA ба парвариши зироатҳо дар сайёраҳои дигар ё дар кайҳон таваҷҷӯҳ дорад ва онҳо бояд бидонанд, ки барои ин кор шумо бояд чиро парвариш кунед" гуфт ӯ. "Ристаниҳо бе қувваи ҷозиба хеле парокандаанд."
Мақолаи "Истифодаи орфология дар дохили ҷуворимакка ва Arabidopsis QTL барои муайян кардани генҳое, ки ба тағирёбии табиии гравитропизм таъсир мерасонанд" нашр шудааст. Муроҷиати Академияи миллии илмҳо [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. Тадқиқот аз ҷониби Фонди Миллии Илм маблағгузорӣ шудааст.
Шӯъбаи илмҳои зироат дар Коллеҷи илмҳои кишоварзӣ, истеъмолӣ ва муҳити зист дар Донишгоҳи Иллинойс Урбана-Шампейн ҷойгир аст.
Манбаъ: https://www.sciencedaily.com