URBANA, Ill. - Olimlar AQShdagi eng xavfli qishloq xo'jalik begona o'tlaridan biri bo'lgan suv terisi va Palmer amaranthda erkaklar uchun genlarni topishga yaqinlashmoqdalar
Genlarni topish begona o'tlar uchun yangi "genetik nazorat" usullarini yoqishi mumkin, bu esa ko'p joylarda endi gerbitsidlarga javob bermaydi.
"Agar biz qaysi genlar erkaklikni boshqarishini bilsak va bu genlarni populyatsiya ichida ko'paytira olsak, daladagi har bir o'simlik bir necha avloddan keyin erkak bo'ladi va nazariy jihatdan populyatsiya halokatga uchraydi", deydi professor va dotsent Pat Patran ichida O'simlikshunoslik fanlari bo'limi da Illinoys universiteti va tadqiqotning etakchi muallifi Yangi fitolog.
Tranel va uning hamkasblari ilgari erkak genomik mintaqasi bilan bog'liq molekulyar markerlarni aniqladilar. Keyin erkak begona o'tlar genomlarini ketma-ketligi ikkala tur uchun ham tadqiqotchilar ushbu belgilarni erkaklarga xos mintaqada nolga tenglashtira oldilar. Endi, ular maqsadlarini topish uchun 120 dan 150 gacha genlar ichida.
“Biz ishonamizki, o'sha 120 ga yaqin genlarning aksariyati hech narsa qilmayapti. Bu genomning o'sha qismida to'plangan narsalardir, - deydi Tranel. "Agar taxmin qilishim kerak bo'lsa, shuni aytmoqchimanki, shulardan 10 tasi haqiqatan ham tegishli ish bilan shug'ullanishyapti".
Ushbu begona o'tlarda jins bilan bog'liq genlarni qisqartirish nazorat qilish uchun amaliy ahamiyatga ega bo'lishi mumkin, ammo tadqiqot shuningdek, diootsiya fenomeniga - alohida odamlarda erkak va ayol jinsiy a'zolariga - umuman olganda yoritib beradi. Hayvonlarning katta qismi ikki qavatli, ammo o'simliklarda kamdan-kam uchraydi. Gulli o'simliklarning 90% dan ortig'ida ikkala jinsiy a'zolar bir xil shaxsda va ko'pincha bitta gul ichida bo'ladi.
Waterhemp va Palmer amaranth, ammo ikkilamchi.
Dioetsiya o'simlikning o'zini changlatishi mumkin emasligini anglatadi; Buning o'rniga urg'ochi jinsiy hujayralar boshqa o'simlikning erkak changlari bilan urug'lantirilishi kerak. Bu populyatsiyada genetik xilma-xillikni ta'minlash uchun yaxshi narsa. Ehtimol, bu suv o'tinini va Palmer amarantni juda ko'p gerbitsidlarning zararli ta'siridan qochishda juda muvaffaqiyatli qildi.
«Hozirgi kunga kelib, suvemir va Palmer amaranth navbati bilan ettita va sakkizta ta'sir o'tkazish usulini o'z ichiga olgan gerbitsidlarga qarshilik ko'rsatdi. Ikki tomonlama ko'payish bu barcha qarshilik xususiyatlarini bir-biriga aralashishiga va mos kelishiga olib keladi. Ushbu aralashtirish ikkala turning populyatsiyasiga bir nechta gerbitsidga chidamliligini birlashtirishga imkon berdi va ishlab chiqaruvchilarga bir nechta samarali gerbitsid tanlovi qoldi ", deydi Tranel.
O'simliklardagi noyob dioetsiya hodisasini tushunish olimlarga har bir ota-onadan qanday xususiyatlar meros bo'lib o'tishini va bu hodisaning qanday rivojlanishini tushunishda yordam beradi.
Dioetsiya bir marta rivojlangan deb o'ylaydigan hayvonlardan farqli o'laroq, olimlar o'simliklarda dioetsiya ko'p marta rivojlangan deb hisoblashadi. Va, Tranelning tadqiqotiga ko'ra, u bir-biri bilan chambarchas bog'liq bo'lgan ikki tur - suvbo'yi va Palmer amaranthda mustaqil ravishda rivojlangan ko'rinadi.
“Men ularning alohida rivojlanganligini mutlaqo bilamiz deyishga tayyor emasman, ammo biz topgan barcha ma'lumotlar bu fikrni tasdiqlaydi. 120-150 genlardan faqat ikkitasi ikki tur bo'yicha bir-biriga o'xshash edi ", deydi Tranel.
Umumiy genlardan biri Florigen o'simliklarga gullashni boshlash orqali kun bo'yi javob berishga yordam beradi. Tranel gullarning jinsini aniqlaydimi yoki yo'qligini hali bilmaydi, lekin u ikkala tur uchun ham erkaklarga xos Y mintaqasida paydo bo'lganligi bilan qiziqdi.
“Biz aniq bilmaymiz, lekin, ehtimol, bu ayollarga qaraganda erta gullaydigan erkaklar bilan bog'liq. Bu erkaklar uchun foydali bo'lishi mumkin, chunki ular birinchi urg'ochilar qabul qilganda polenni to'kib tashlashadi. Demak, Palmer va Waterhemp haqiqatan ham dioetsiyani alohida rivojlantirgan bo'lsalar-da, har ikkalasi ham ushbu Florigen genini fitnes afzalligi uchun olgan bo'lsa, bu parallel evolyutsiyaning ajoyib namunasi bo'ladi.
Tranel erkaklikni aniqlaydigan genlarni ajratish uchun ikkala turda ham erkaklarga xos Y mintaqasini toraytiradi deb umid qilmoqda. Ushbu genlar aniqlangandan so'ng genetik nazorat echimini ishlab chiqishga hech qanday kafolat yo'q - Tranel, ehtimol, buning uchun sanoat sheriklarini jalb qilishi kerak - ammo bunday vositaga ega bo'lish ilgarigi kabi uzoq emas.
Maqola, “Waterhempda erkaklarga xos Y-xromosoma mintaqalari (Amaranthus tuberculatitus) va Palmer amaranth (Amaranthus palmeri), "Da nashr etilgan Yangi fitolog [DOI: 10.1111 / nph.17108]. Mualliflar orasida Jeykob Montgomeri, Darci Jakomini va Illinoys universiteti xodimi Pat Tranel va Maks Plank nomidagi Rivojlanish biologiyasi institutidan Detlef Vaygel bor. Loyiha. Tomonidan qo'llab-quvvatlandi USDA Milliy oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi instituti va Maks Plank Jamiyati.
O'simlikshunoslik fanlari bo'limi Qishloq xo'jaligi, iste'molchilar va atrof-muhit fanlari kolleji da Illinoys shtatida begona o'tlarga qarshi kurash.