גידול צמחים עם גנים מהורה אחד: קידום יכול לקצר זמני גידול יבולים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות


מדענים מתקרבים צעד נוסף לגידול צמחים עם גנים מהורה אחד בלבד. מחקר חדש בראשות ביולוגים צמחיים מאוניברסיטת קליפורניה, דייויס, פורסם ב-19 בנובמבר ב התקדמות המדע, מראה את המנגנון הבסיסי מאחורי חיסול מחצית הגנום ויכול לגרום לגידול קל ומהיר יותר של צמחי יבול עם תכונות רצויות כמו עמידות למחלות.

העבודה נובעת מתגלית שנעשתה לפני למעלה מעשור על ידי סיימון צ'אן המנוח, פרופסור חבר לביולוגיה של צמחים במכללת UC Davis למדעי הביולוגיה, ועמיתיו.

צמחים, כמו אורגניזמים מיניים אחרים, יורשים סט תואם של כרומוזומים מכל הורה. על מנת להעביר תכונה חיובית, כגון עמידות למזיקים או לבצורת, לכל צאצאיהם, הצמח יצטרך לשאת את אותו וריאנט גנטי בכל כרומוזום. אבל יצירת צמחים ש"מתרבים נכון" בדרך זו יכולה לקחת דורות של הכלאה.

בשנת 2010, צ'אן והפוסט-דוקטורט רבי מערותחלם גילו באופן חד משמעי דרך לחסל את התרומה הגנטית מהורה אחד תוך כדי גידול צמח המעבדה ארבידופסיס. הם שינו חלבון בשם CENH3, שנמצא בצנטרומר, מבנה במרכז הכרומוזום. כאשר הם ניסו לחצות בר ארבידופסיסעם צמחים עם CENH3 שונה, הם קיבלו צמחים עם חצי מהמספר הנורמלי של כרומוזומים. החלק של הגנום מצמח אב אחד חוסל כדי ליצור צמח הפלואידי.

עבודה זו פורסמה ב-Nature במרץ 2010, והניעה את המאמצים להשיג את אותה תוצאה בצמחי יבול כמו תירס, חיטה ועגבנייה.

מנקה תעלומה

אבל משכפל את האסטרטגיה המדויקת של צ'אן בחוץ ארבידופסיס עד כה הוכיח את עצמו כחסר פרי, אמר פרופסור לוקה קומאי, המחלקה לביולוגיה וגנום של צמחים באוניברסיטת קליפורניה, שהוא מחבר בכיר במאמר החדש. לאחרונה, מעבדות אחרות יצרו צמחים עם סט אחד של כרומוזומים על ידי מניפולציה של CENH3, אך לא ברור כיצד התוצאות קשורות.

"הבסיס המכניסטי של השפעות CENH3 על אינדוקציה הפלואידית היה מסתורי", אמר קומאי. נראה שיש כללים שונים לכל מין, אמר.

חלק גדול מהמסתורין הזה התברר כעת. מוהן מרימוטו, חוקר במרכז הגנום של UC Davis ובמחלקה לביולוגיה של צמחים, עם Comai, Maruthachalam (כיום במכון ההודי לחינוך ומחקר מדעי, קראלה) ועמיתיו גילו שכאשר חלבון CENH3 משתנה, הוא מוסר מה-DNA בביצית לפני ההפריה, החלשת הצנטרומר.

"בחלוקות העובריות הבאות, הצנטרומרים המדוללים מה-CENH3 שתרמה הביצית לא מצליחים להתחרות עם העשירים ב-CENH3 שתורמים על ידי הזרע והגנום הנשי מחוסל", אמר קומאי.

הממצא שכל דלדול סלקטיבי של CENH3 גורם לחולשה בצנטרומר מסביר את התוצאות המקוריות של צ'אן ומרותצ'אלאם, כמו גם תוצאות חדשות ממעבדות אחרות בחיטה ותירס, אמר קומאי. ידע חדש זה אמור להקל על השראת הפלואידים בצמחי גידולים, אמר.

מחברים נוספים על המאמר הם: ב-UC Davis, Anne Britt and Sundaram Kuppu; ראמש בונדדה, המכון ההודי לחינוך ומחקר מדעי; ו-Ek Han Tan, אוניברסיטת מיין. העבודה נתמכה על ידי מענקים מ-CSIRO (אוסטרליה), קרן ביל ומלינדה גייטס, קרן גורדון ובטי מור, המכון הרפואי הווארד יוז ומשרד החינוך ההודי.

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי אוניברסיטת קליפורניה – דייויס. מקור נכתב על ידי אנדי פל. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-11-19 22:54:48

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר