Az UCSD tudósai azonosítják a magvak terjedését szabályozó géneket

Az UCSD tudósai azonosítják a magvak terjedését szabályozó géneket
Az UCSD tudósai azonosítják a magvak terjedését szabályozó géneket
Anonim

A San Diego-i Kaliforniai Egyetem biológusai laboratóriumi gyomnövényekben azonosítottak olyan géneket, amelyek szükségesek a magvak normális eloszlásához.

A Nature április 14-i számában a kutatók az Arabidopsis két génjének azonosításáról számolnak be, amelyek inaktiválva megakadályozzák, hogy ez a gyom összetörje magot tartalmazó hüvelyeit. Ez azért jelentős, mert ugyanezen gének inaktiválása repcében és más, szorosan kapcsolódó, kereskedelmileg fontos haszonnövényekben meg kell akadályoznia a magvak idő előtti szétszóródását, ami jellemzően jelentős termésveszteséget okoz.

A felfedezés drámai mértékben megnövelheti a repcemagok betakarítását, egy 9 milliárd dolláros évi 9 milliárd dolláros iparágat világszerte, amely gyorsan növekszik a repceolaj egészségügyi előnyei miatt, de jelenleg gátolja, mert a termés nagy része elveszett pod összetörni. Ez kereskedelmileg jelentős megtakarításokat is eredményezhet a brokkoli, karfiol és más termények értékes hibridjeihez szükséges magvak begyűjtésében.

"Kedvezőtlen körülmények között, például nagyon szeles körülmények között, ami nem is olyan ritka a betakarítási időszakban, a repcetermés fele a földön köt ki" - mondja Martin F. Yanofsky, egy professzor. biológiából az UCSD-n, aki a felfedezést végző kutatócsoport élén állt. "Ha meg tudja duplázni a hozamot, az azt jelenti, hogy feleannyi földre ültetheti a repcét, és feleannyi műtrágyát és növényvédő szert használhat fel, amelyet mostanában rutinszerűen permeteznek ezekre a növényekre."

Tanulmányukban az UCSD biológusai, Sarah J.Liljegren, Gary S. Ditta és Yanofsky azonosított egy géntípust, az úgynevezett "törésbiztos" gént, amely lehetővé teszi az Arabidopsis növények számára, hogy szétszórják magjaikat. Két másik tudós a Kaliforniai Egyetemről, Davis, John L. Bowman és

Yuval Eshed és az UCSD egykori tudósa, Beth Savidge közreműködött a tanulmányban. Az UCSD tudósai megállapították, hogy az ilyen típusú gén két normál kópiája nélküli mutáns törzsek nem képesek szétszórni a magvakat a hüvely széttörésével.

"Ezt a két gént funkcionálisan redundánsnak nevezzük" - magyarázza Yanofsky, "ami azt jelenti, hogy annyira hasonlítanak egymásra, hogy az általuk termelt fehérjék gyakorlatilag azonosak. Csak egy gén kiiktatása hagyja el a hüvely-összetörő mechanizmust sértetlen. Tehát ahhoz, hogy azonosítsuk a törésbiztos funkciót, mindkét gént ki kellett ütnünk. Csak amikor megvolt a kettős mutáns, akkor értük el ténylegesen a hatást."

Az UCSD kutatói úgy vélik, hogy az Arabidopsis törésbiztos génjei megegyeznek a repce, a brokkoli, a kelbimbó és a Brassica mustárcsaládba tartozó más génekkel a magvak terjedésének elősegítésére.

"A legtöbb ember ezt nem veszi észre, de amikor a brokkoli és a karfiol tovább virágzik, olyan gyümölcsöket hoznak, amelyek pontosan úgy néznek ki, mint az Aribidopsis gyümölcse" - mondja Yanofsky. "Az Aribidopsis termése sokkal kisebb, de morfológiailag a hüvely általános szerkezete, felépítése, fejlődése és az érintett gének ugyanazok ezekben a növényekben. Tehát képesnek kell lennünk irányítani ezt a folyamatot mindegyik növény."

Az UCSD kutatói úgy vélik, hogy ezt a felfedezést gyorsan alkalmazni kell a mezőgazdaságban, mivel a gének kiiktatása ezekben a növényekben ma már viszonylag egyszerű folyamat. Az egyik mezőgazdasági biotechnológiai cég már dolgozik az UCSD kutatóival annak érdekében, hogy megakadályozza a repce hüvelyének szétrepedését.

"Bár ezeket a növényeket étkezés céljából vagy az általuk termelt olajok miatt termesztik" - jegyzi meg Yanofsky, - azért is termesztik őket, hogy a növények következő generációjának magvakat állítsanak elő.Rengeteg idő és pénz jut a magok előállítására. Tehát a vetőmagok termésének bármilyen növekedése előnyös lesz."

A felfedezés legnagyobb kereskedelmi hatása azonban a repcemag-termelő iparban lesz. Mivel az értékes repceolajok éppen akkor kezdenek felhalmozódni a magvakban, amikor a növények érettségükhöz közelednek, a gazdálkodók általában megvárják, amíg termésük teljesen beérik, mielőtt megkezdenék a magvak betakarítását.

"Általában a hüvelyek kinyílnak abban az időben, amikor a gazdák begyűjtik a repcemagot, tehát ez egy olyan verseny, amelyben a gazdálkodók megpróbálnak minél többet megszerezni a termésükből anélkül, hogy elveszítenék ezt a hüvelytörést okozó problémát. "- mondja Yanofsky. "A két törésbiztos gén kiiktatásával kiküszöbölhetjük ezt a problémát, miközben drasztikusan növeljük a repce hozamát, sőt, talán meg is duplázzuk."

A tanulmányt a National Science Foundation, a National Institutes of He alth, a Monsanto Company és a Kaliforniai Egyetem BioSTAR programja támogatta.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei