URBANA, Ill. - Zientzialariak geroz eta gertuago daude waterhemp eta Palmer amaranth-en gizonezkoentzako geneak aurkitzeko, AEBetako nekazaritza belar txarrenetako bi.
Geneak aurkitzeak belarrei "kontrol genetikoa" egiteko metodo berriak ahalbidetuko lizkieke, leku askotan herbizidei jada erantzuten ez dietenak.
"Jakingo bagenu zein genek kontrolatzen duten gizontasuna eta geneak populazioaren barruan ugaritu ahal izango genituzke, eremuko landare guztiak gizonezkoak izango lirateke belaunaldi batzuk igaro ondoren, eta teorikoki, populazioa kraskatu egingo litzateke", dio Pat Tranel irakasle eta zuzendari elkartuak urtean Laborantza Zientzien Saila . Illinois Unibertsitateko urtean eta egile nagusia Fitologo berria.
Tranelek eta bere lankideek aurretik gizonezkoen eskualde genomikoarekin lotutako markatzaile molekularrak identifikatu zituzten. Ondoren gizonezkoen belar txarrak genomak sekuentziatuz bi espezieetarako, ikertzaileek markatzaile horiek zeroera erabili ahal izan zituzten gizonezkoen eskualde espezifikoan. Orain, 120 eta 150 geneen artean daude helburua aurkitu zutenetik.
"Ziur gaude 120 bat gene horietako gehienak ziurrenik ez dutela ezer egiten. Genomaren eskualde horretan pilatutako gauzak besterik ez dira ", dio Tranelek. "Asmatu beharko banu, esango nuke agian horietako 10 benetan garrantzitsuak diren zerbait egiten ari direla".
Belar horietan generoarekin erlazionatutako geneak estutzeak kontrolerako balio praktikoa izan lezake, baina azterketak dioeciaren fenomenoa ere argitzen du (gizonezkoen eta emakumezkoen sexu-organoak gizabanako bereizietan) orokorrean. Animalien gehiengoa dioikoa da, baina landareetan arraroa da. Landare loredunen% 90ek baino gehiagok sexu organoak dituzte gizabanako berarengan, eta askotan lore beraren barruan.
Waterhemp eta Palmer amaranth, ordea, dioikoak dira.
Dioecy-k esan nahi du landare batek bere burua polinizatzea ezinezkoa dela; horren ordez, gameto emeak beste landare bateko polen arrek ernaldu behar dituzte. Gauza ona da populazio batean aniztasun genetikoa bermatzeko. Eta litekeena da ur kalamuak eta Palmer amaranth-ek arrakasta handia izatea herbizida anitzen efektu kaltegarriak saihestea.
“Orain arte, ur kalamuak eta Palmer amaranth-ek herbiziden aurkako erresistentzia eboluzionatu dute zazpi eta zortzi ekintza modutan, hurrenez hurren. Ugalketa dioeoari esker, erresistentzia ezaugarri horiek guztiak gizabanakoen artean nahastu eta parekatzen dira. Nahasketa horri esker, bi espezieen populazioek herbizida erresistentzia anitzak konbinatu ditzakete, ekoizleei herbizida aukera eraginkor gutxi utziz ", dio Tranelek.
Landareetan dioeziaren fenomeno arraroa ulertzeak lagundu diezaieke zientzialariei guraso bakoitzaren ezaugarriak nola heredatzen diren eta fenomenoak nola garatzen duen ulertzen.
Zientzialariek uste dute dioeziak behin bakarrik eboluzionatu duela animalietan ez bezala, zientzialariek uste dute landareen dioeziak hainbat aldiz eboluzionatu duela. Eta, Tranel-en ikerketaren arabera, badirudi modu independentean eboluzionatu duela ur-kalamuan eta Palmer amarantoan, oso harreman estuak dituzten bi espezieetan.
“Ez nago prest bereizita eboluzionatu dutela dakigula esateko, baina aurkitu dugun informazio guztiak ideia hori onartzen du. 120-150 geneetatik bi bakarrik ziren elkarren antzekoak bi espezieetan ", dio Tranelek.
Partekatutako gene horietako batek, Florigenek, landareak eguneko luzerari erantzuten laguntzen die loreak hasita. Tranelek oraindik ez daki loreen generoa zehazten duen ala ez, baina jakin-mina du bi espezieentzako gizonezkoen Y eskualdean agertu zela.
“Ez dakigu ziur, baina agian emakumezkoak baino lehenago loratzen diren gizonezkoekin lotzen da. Hori abantailatsua izan liteke gizonezkoentzat, lehen emeak harkorrak direnean polena botako luketelako. Beraz, hain zuzen ere, Palmerrek eta waterhemp-ek dioeziea bereizita eboluzionatuko balute, baina biek Florigen gene hori fisikoki abantaila lortzeko eskuratuko balute, hori izango litzateke eboluzio paraleloaren adibide bikaina ".
Tranelek espero du bi espezieetan gizonezkoen Y eskualdea zehatzago murriztea gizontasuna zehazten duten geneak isolatzeko. Ez dago bermerik gene genetikoak identifikatu ondoren kontrol genetikorako irtenbidea garatuko denik - Tranelek industriako bazkideak erakarri beharko lituzke horretarako - baina tresna hori edukitzea ez dago lehen zegoen bezain urrun.
Artikulua, "Gizonezkoen Y-kromosoma eskualde espezifikoak ur kalamuan (Amaranthus tuberculatus) eta Palmer amaranth (Amaranthus palmeri) ", Urtean argitaratzen da Fitologo berria [DOI: 10.1111 / nph.17108]. Egileen artean daude Jacob Montgomery, Darci Giacomini eta Illinoisko Unibertsitateko Pat Tranel, eta Max Planck Institute for Development Biology-ko Detlef Weigel. Proiektuaren laguntza izan zuen USDA Elikadura eta Nekazaritza Institutu Nazionala eta Max Planck Society.
Laborantza Zientzien Saila Nekazaritza, Kontsumo eta Ingurumen Zientzien Unibertsitatea . Illinoiseko belar zientzia.