Sa k ap pase anba tè nan yon jaden mayi fasil pou neglije, men achitekti rasin mayi ka jwe yon wòl enpòtan nan akizisyon dlo ak eleman nitritif, ki afekte tolerans sechrès, efikasite itilizasyon dlo, ak dirab. Si éleveurs ta ka ankouraje rasin mayi pou grandi nan yon ang pi apik, rekòt la ta ka gen aksè ak resous enpòtan pi fon nan tè a.
Yon premye etap nan direksyon objektif sa a se aprann jèn ki enplike nan gravitropis, kwasans rasin an repons a gravite. Nan yon etid nouvo pibliye nan la Pwosedi nan Akademi Nasyonal pou Syans, University of Wisconsin syantis, an kolaborasyon ak chèchè nan University of Illinois. idantifye kat jèn sa yo nan mayi ak plant modèl Arabidopsis la.
Lè yon grenn jèmen vire sou bò l ', kèk rasin fè yon toudenkou, apik vire nan direksyon gravite, pandan ke lòt yo vire yon fraksyon pi dousman. Chèchè yo te itilize metòd vizyon machin pou obsève diferans sibtil nan gravitropis rasin nan plizyè milye plant epi konbine done sa yo ak enfòmasyon jenetik pou chak plant. Rezilta a te trase pozisyon ki gen anpil chans nan jèn gravitropis nan genòm nan.
Kat jeyografik la te fè chèchè yo nan katye dwat la nan genòm nan - rejyon nan kèk santèn jèn - men yo te toujou yon fason lontan nan idantifye jèn espesifik pou gravitropism. Erezman, yo te gen yon zouti ki te kapab ede.
"Paske nou te deja fè menm eksperyans ak plant Arabidopsis ki byen lwen, nou te kapab matche ak jèn nan rejyon ki enpòtan nan genòm nan tou de espès yo. Tès swivi verifye idantite kat jèn ki modifye gravitropis rasin yo. Nouvo enfòmasyon an ta ka ede nou konprann ki jan gravite fòme achitekti sistèm rasin yo,” di Edgar Spalding, pwofesè nan Depatman Botanik nan University of Wisconsin ak otè prensipal etid la.
Matt Hudson, pwofesè nan Depatman Syans Rekòt nan University of Illinois ak ko-otè etid, ajoute, "Nou te gade yon karakteristik ki pa gen anpil rechèch nan mayi ki enpòtan pou plizyè rezon, espesyalman nan kontèks chanjman klimatik la. . Epi nou te fè li lè nou fè diferans evolisyonè ant plant yo travay an favè nou."
Mayi ak Arabidopsis, yon ti fanmi moutad ki dekri nèt nan byolojis plant yo, te evolye sou 150 milyon ane apa nan istwa evolisyonè. Hudson eksplike ke byenke tou de espès pataje fonksyon plant debaz yo, jèn yo kontwole yo gen anpil chans yo te mele nan genòm nan sou tan. Sa a se yon bon bagay pou diminye jèn komen.
Nan espès ki byen gen rapò, jèn yo gen tandans aliye nan apeprè menm lòd nan genòm nan (eg, ABCDEF). Malgre ke menm jèn yo ka egziste nan espès ki gen rapò byen lwen, lòd jèn yo nan rejyon an kat karakteristik yo pa matche (egzanp, UGRBZ). Apre chèchè yo te idantifye ki kote yo gade nan chak genòm, sekans jèn yo otreman dezakòde te fè jèn komen yo (nan ka sa a B) parèt.
"Mwen te panse li te trè fre ke nou te kapab idantifye jèn nou pa ta jwenn otreman jis nan konpare entèval jenomik nan espès plant ki pa gen rapò," Hudson di. "Nou te trè konfidan ke yo te jèn yo dwat lè yo te soti nan analiz sa a, men gwoup Spalding a Lè sa a, te pase sèt oswa uit plis jwenn done byolojik solid pou verifye yo, tout bon, jwe yon wòl nan gravitropis. Lè w fin fè sa, mwen panse ke nou valide tout apwòch la pou w ka itilize metòd sa alavni pou plizyè fenotip diferan.
Spalding remake metòd la te pwobableman patikilyèman siksè paske mezi presi yo te fè nan yon anviwònman komen.
"Souvan, chèchè mayi yo pral mezire karakteristik enterè yo nan yon jaden, tandiske chèchè Arabidopsis yo gen tandans ogmante plant yo nan chanm kwasans," li te di. "Nou mezire fenotip gravitropis rasin lan nan yon fason trè kontwole. Grenn sa yo te grandi sou yon plak Petri, e tès la te dire kèk èdtan, kontrèman ak karakteristik ou ta ka mezire nan mond reyèl la ki ouvè a tout kalite varyab.
Menm lè karakteristik yo ka mezire nan yon anviwònman komen, se pa tout karakteristik fè bon kandida pou metòd sa a. Chèchè yo mete aksan sou karakteristik nan kesyon yo ta dwe fondamantal nan fonksyon debaz plant yo, asire menm jèn yo ansyen egziste nan espès ki pa gen rapò.
"Gravitropism ka espesyalman fasil pou etidye atravè apwòch sa a paske li ta kle nan espesyalizasyon orijinal lans ak rasin apre kolonizasyon an siksè nan tè," Spalding di.
Hudson note gravitropism pral kle nan kolonizasyon nan yon jaden flè diferan, tou.
"NASA enterese nan grandi rekòt sou lòt planèt oswa nan espas, epi yo bezwen konnen ki sa ou ta dwe kwaze pou fè sa," li te di. "Plant yo trè dekonpoze san gravite."
Atik la, "Leveraging orthology within mayi and Arabidopsis QTL to identify jèn ki afekte varyasyon natirèl nan gravitropism," pibliye nan la. Pwosedi nan Akademi Nasyonal pou Syans [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. Rechèch la te finanse pa National Science Foundation.
Depatman Syans Rekòt yo nan Kolèj Syans Agrikòl, Konsomatè ak Anviwònman nan University of Illinois Urbana-Champaign.
Yon sous: https://www.sciencedaily.com