Araştırmacılar, ekinlerin kuraklığı ve selleri tolere etmesine yardımcı olan hücreler için genetik talimatları ortaya çıkardı
A ABD Ulusal Bilim Vakfı-fonlanan çalışma, bitkilerin kuraklık veya sel gibi iklim stres faktörlerine direnmelerine yardımcı olan yeni hücre katmanlarını nasıl eklediğini ortaya çıkardı. Araştırma, bitkinin kuraklık stresine aracılık eden ve topraktan besinleri ve gübreyi emen kök sisteminin hücre hücre haritasını oluşturmak için dünya çapında kritik öneme sahip bir ürün olan mısıra odaklanıyor.
Kenneth Birnbaum, “Mısırın, mahsulün kök sisteminin çoğunu oluşturan korteks dokusunu nasıl genişlettiğini keşfettik” dedi. New York Üniversitesidergide yer alan bir makalenin kıdemli yazarıBilim. “Korteks dokusuna katmanlar eklemek, bitkilerin kuraklığı ve selleri tolere etmesi ve besin alımını iyileştirmesi için yollar üreten önemli bir evrimsel özelliktir.”
Cold Spring Harbor Laboratuvarı ve Pennsylvania Üniversitesi’ndeki araştırmacılarla işbirliği içinde projeye liderlik eden Birnbaum, “Bu özellikler, bitkilerin küresel ısınmaya dayanmasına ve mahsullerin karbon ayak izini azaltmasına olanak tanıyan kritik hedeflerdir” diye ekledi.
Araştırmacılar, mısır kökünün tek hücreli bir haritasını oluşturmak için ilk olarak hücre duvarını sindiren enzimleri kullanarak kökü parçaladı ve tek, serbest yüzen hücreler üretti. Yeni yaklaşımlar daha sonra, özelleşmiş hücrelerin belirli tiplerine yol açan moleküler özellikleri ayırt ederek, bireysel hücrelerin mRNA içeriğini analiz etmelerine olanak sağladı.
Daha sonra, kılavuzsuz 10.000 parçalık bir bilmecenin montajına benzer şekilde, hücreleri mısır kökündeki konumlarına geri haritaladılar. Bulmacayı çözmek için araştırmacılar, bir soğanın katmanlarını ayırmak gibi farklı katmanları etiketlemek ve izole etmek için kök dokulara değişken derinliklerde nüfuz eden flüoresan boyalar kullandılar ve onlara gen işaretleri verdiler.
“Genomik teknolojilerdeki ilerlemelerden yararlanma yeteneği, bu araştırma ekibinin mısır kökündeki tek tek hücre türlerini ayırt etmesine ve uzamsal olarak haritalamasına olanak tanıdı; bu da, iklim değişikliği nedeniyle çevresel koşullardaki dalgalanmalar karşısında bitkilerin nasıl adapte olabileceği ve hayatta kalabileceği hakkında önemli yeni ipuçlarına yol açtı.” NSF’nin Bütünleştirici Organizma Biyolojisi Bölümü’nde bir program direktörü olan Diane Okamuro, “dedi.