मकैको खेतमा जमिनमुनि के हुन्छ बेवास्ता गर्न सजिलो छ, तर मकैको जरा वास्तुकलाले पानी र पोषक तत्व प्राप्तिमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्न सक्छ, जसले खडेरी सहिष्णुता, पानीको उपयोग दक्षता र दिगोपनलाई असर गर्छ। यदि प्रजननकर्ताहरूले मकैको जरालाई ठाडो कोणमा बढ्न प्रोत्साहित गर्न सक्छन् भने, बालीले सम्भावित रूपमा माटोको गहिराइमा महत्त्वपूर्ण स्रोतहरू पहुँच गर्न सक्छ।
त्यो लक्ष्यतर्फको पहिलो कदम भनेको गुरुत्वाकर्षणवादमा संलग्न जीनहरू सिक्नु हो, गुरुत्वाकर्षणको प्रतिक्रियामा जराको वृद्धि। मा प्रकाशित एक नयाँ अध्ययन मा नेशनल अकादमी अफ साइंसको कार्यवाही, विस्कन्सिन विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरू, इलिनोइस विश्वविद्यालयका अनुसन्धानकर्ताहरूसँगको सहकार्यमा। मकै र नमुना बिरुवा Arabidopsis मा चारवटा त्यस्ता जीनहरू पहिचान गर्नुहोस्।
जब अंकुरण हुने बीउ यसको छेउमा घुमाइन्छ, केही जराहरू अचानक, गुरुत्वाकर्षण तर्फ मोडिन्छन्, जबकि अरूले बिस्तारै अंश घुमाउँछन्। अन्वेषकहरूले हजारौं बिरुवाहरूमा जरा गुरुत्वाकर्षणमा सूक्ष्म भिन्नताहरू अवलोकन गर्न मेसिन भिजन विधिहरू प्रयोग गरे र प्रत्येक बिरुवाको लागि आनुवंशिक जानकारीसँग त्यो डाटा संयोजन गरे। परिणामले जीनोममा गुरुत्वाकर्षण जीनको सम्भावित स्थानहरू म्याप गर्यो।
नक्साले अन्वेषकहरूलाई जीनोममा सहि छिमेकमा पुर्यायो - केही सय जीनको क्षेत्रहरू - तर तिनीहरू अझै पनि गुरुत्वाकर्षणवादका लागि विशिष्ट जीनहरू पहिचान गर्न धेरै टाढा थिए। सौभाग्य देखि, तिनीहरूसँग एउटा उपकरण थियो जसले मद्दत गर्न सक्छ।
"किनभने हामीले पहिले नै टाढाको सम्बन्धित Arabidopsis बिरुवासँग समान प्रयोग गरेका थियौं, हामी दुवै प्रजातिहरूमा जीनोमको सान्दर्भिक क्षेत्रहरूमा जीनहरू मिलाउन सक्षम भयौं। फलो-अप परीक्षणहरूले रूट गुरुत्वाकर्षणलाई परिमार्जन गर्ने चार जीनको पहिचान प्रमाणित गर्यो। नयाँ जानकारीले हामीलाई गुरुत्वाकर्षणले मूल प्रणालीको वास्तुकलालाई कसरी आकार दिन्छ भनेर बुझ्न मद्दत गर्न सक्छ, "विस्कन्सिन विश्वविद्यालयको वनस्पति विज्ञान विभागका प्राध्यापक र अध्ययनका प्रमुख लेखक एडगर स्पाल्डिङ भन्छन्।
इलिनोइस विश्वविद्यालयको बाली विज्ञान विभागका प्रोफेसर र अध्ययनका सह-लेखक म्याट हडसन थप्छन्, “हामीले मकैमा अनुसन्धान नभएको गुणलाई हेरेका थियौं जुन धेरै कारणले महत्त्वपूर्ण छ, विशेष गरी जलवायु परिवर्तनको सन्दर्भमा। । र हामीले बिरुवाहरू बीचको विकासवादी भिन्नताहरू हाम्रो पक्षमा काम गरेर यो गर्यौं। ”
मकै र अरबीडोप्सिस, एउटा सानो तोरीको सापेक्ष वनस्पति जीवविज्ञानीहरूले वर्णन गरेका छन्, विकासवादी इतिहासमा लगभग 150 मिलियन वर्षको अन्तरमा विकसित भयो। हडसनले बताउँछन् कि यद्यपि दुवै प्रजातिहरूले आधारभूत बिरुवा कार्यहरू साझा गर्छन्, तर तिनीहरूलाई नियन्त्रण गर्ने जीनहरू सम्भवतः समयको साथ जीनोम भित्र गडबड भएका छन्। यो सामान्य जीनलाई संकुचित गर्नको लागि राम्रो कुरा हो।
नजिकबाट सम्बन्धित प्रजातिहरूमा, जीनहरू जीनोम (जस्तै, ABCDEF) मा लगभग एउटै क्रममा पङ्क्तिबद्ध हुन्छन्। यद्यपि एउटै जीनहरू टाढा सम्बन्धित प्रजातिहरूमा अवस्थित हुन सक्छ, यस क्षेत्रको जीनहरूको क्रम जुन विशेषता नक्सासँग मेल खाँदैन (जस्तै, UGRBZ)। अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रत्येक जीनोममा कहाँ हेर्ने भनेर पहिचान गरेपछि, अन्यथा बेमेल जीन अनुक्रमहरूले सामान्य जीनहरू (यस अवस्थामा B) पप आउट बनायो।
हडसन भन्छन्, "मैले सोचेँ कि यो एकदम राम्रो छ कि हामीले जीनहरू पहिचान गर्न सक्छौं जुन हामीले अन्यथा भेट्ने थिएनौं असंबद्ध बोट प्रजातिहरूमा जीनोमिक अन्तरालहरू तुलना गरेर," हडसन भन्छन्। "हामी एकदमै विश्वस्त थियौं कि तिनीहरू सही जीनहरू थिए जब तिनीहरूले यस विश्लेषणबाट बाहिर पपप गरे, तर स्पाल्डिङको समूहले तिनीहरूले वास्तवमा गुरुत्वाकर्षणमा भूमिका खेल्छन् भनेर प्रमाणित गर्न ठोस जैविक डेटा प्राप्त गर्न थप सात वा आठ वर्ष बिताए। त्यसो गरिसकेपछि, मलाई लाग्छ कि हामीले सम्पूर्ण दृष्टिकोणलाई प्रमाणीकरण गरेका छौं कि भविष्यमा तपाईले धेरै फरक फेनोटाइपहरूको लागि यो विधि प्रयोग गर्न सक्नुहुनेछ।
स्प्याल्डिङले यो विधि विशेष रूपमा सफल भएको टिप्पणी गर्दछ किनभने सटीक मापन साझा वातावरणमा गरिएको थियो।
"अक्सर, मकै अनुसन्धानकर्ताहरूले खेतमा उनीहरूको रुचिको विशेषताहरू नाप्छन्, जबकि अरबीडोप्सिस अनुसन्धानकर्ताहरूले उनीहरूको बिरुवालाई वृद्धि कक्षहरूमा हुर्काउने प्रवृत्ति राख्छन्," उनी भन्छन्। "हामीले मूल गुरुत्वाकर्षण फिनोटाइपलाई अत्यधिक नियन्त्रित तरिकामा नाप्यौं। यी बीउहरू पेट्री प्लेटमा हुर्किएका थिए, र परख केही घण्टासम्म चल्यो, तपाईंले वास्तविक संसारमा मापन गर्न सक्ने लक्षणहरूको विपरीत जुन सबै प्रकारका परिवर्तनशीलताहरूको लागि खुला छ। ”
सामान्य वातावरणमा लक्षणहरू मापन गर्न सकिँदा पनि, सबै विशेषताहरूले यस विधिको लागि राम्रो उम्मेदवार बनाउँदैनन्। अन्वेषकहरूले प्रश्नमा रहेका विशेषताहरू आधारभूत बिरुवाको कार्यका लागि आधारभूत हुनुपर्दछ, एउटै पुरातन जीन असंबंधित प्रजातिहरूमा अवस्थित रहेको सुनिश्चित गर्दै।
"Gravitropism विशेष गरी यस दृष्टिकोण मार्फत अध्ययन गर्न उपयुक्त हुन सक्छ किनभने यो भूमि को सफल उपनिवेश पछि अंकुर र जरा को मौलिक विशेषज्ञता को लागि महत्वपूर्ण हुन सक्छ," Spalding भन्छन्।
हडसनले गुरुत्वाकर्षणवाद फरक ल्यान्डस्केपको उपनिवेशको लागि कुञ्जी हुनेछ नोट गर्दछ।
"नासा अन्य ग्रहहरूमा वा अन्तरिक्षमा बाली उब्जाउनमा रुचि राख्छ र उनीहरूले त्यसो गर्नको लागि तपाईंले के प्रजनन गर्नुपर्छ भनेर जान्न आवश्यक छ," उनी भन्छन्। "बिरुवाहरू गुरुत्वाकर्षण बिना नै अस्तव्यस्त हुन्छन्।"
लेख, "ग्र्याभिट्रोपिज्ममा प्राकृतिक भिन्नतालाई असर गर्ने जीनहरू पहिचान गर्न मकै र Arabidopsis QTL भित्र अर्थोलोजीको लाभ" मा प्रकाशित छ। नेशनल अकादमी अफ साइंसको कार्यवाही [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]। अनुसन्धान राष्ट्रिय विज्ञान प्रतिष्ठान द्वारा वित्त पोषित थियो।
फसल विज्ञान विभाग इलिनोइस अर्बाना-चैम्पेन विश्वविद्यालयको कृषि, उपभोक्ता र वातावरणीय विज्ञान कलेजमा छ।
एक स्रोत: https://www.sciencedaily.com