Meyvenin kuraklığa uyum sağlamasına yardımcı olacak genleri bulmak
İklim değişikliğinin daha sık kuraklık dönemlerine yol açması beklendiğinden, araştırmacılar bitkilerin uzun süreli su stresine uyum sağlamasına yardımcı olabilecek keşifler yapmak için giderek daha fazla çalışıyor.
gelen araştırmacılar Boyce Thompson Enstitüsü ve Cornell Üniversitesi, bir meyvede – domateste – su stresine yanıt olarak gen ifadesi değişikliklerinin kapsamlı bir resmini sağlayan ilk çalışmayı tamamladı Solanyum domates – bitki yetiştiricilerinin kuraklık koşullarıyla başa çıkabilen meyveler geliştirmelerine yardımcı olabilecek genlerin belirlenmesi.
Yayınlanan Bitki Fizyolojisi, ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen çalışma Carmen Catalá tarafından yönetildi. Catalá, “Domates meyvesinde su stresi tepkisine dahil olan genleri belirledik” dedi. “Artık yetiştiricilerin sadece domatesleri değil, genel olarak üzümleri, elmaları ve etli meyveleri de kuraklık koşullarına uyum sağlayabilen meyveler geliştirmelerine yardımcı olabilecek aday genleri seçmeye başlayabiliriz. Bu, bu verilerin uzun vadeli potansiyel bir uygulamasıdır.”
Araştırmacılar domates yapraklarında ve altı meyve organında (perikarp, plasenta, septum, kolumella, jöle ve tohumlar) gen ifadesini iki farklı zaman noktasında, büyüyen ve olgunlaşmış meyvede ve dört farklı su stresi koşulunda incelediler: yok, hafif, orta ve orta. kuvvetli. Meyve organı dokularının her birinin zaman içinde benzersiz şekillerde değiştiğini bulmuşlardır.
Catalá, “Su stresinden etkilenen ifade edilen genlerin %1’den azı altı meyve dokusunun tümü arasında paylaşıldı ve etkilenen genlerin %50’den fazlası tek bir dokuya özgüydü” dedi. Fizyolojik bozuklukları ve meyve kaybını tetikleyen kuraklığın olumsuz etkilerinin aksine, kuraklıkla ilgili bazı olumlu etkiler vardır – en azından hafif kuraklıkta.
Örneğin araştırmacılar, su stresinin olgun meyvelerdeki likopen miktarını artırdığını bulmuşlardır. Likopen, sağlık yararları belgelenmiş bir antioksidandır. Su stresli meyveler ayrıca daha tatlı domatesler verebilen daha yüksek seviyelerde nişasta biyosentezine sahipti.
Bilim adamları ayrıca domatesleri gelecekteki su kuraklıklarına karşı daha dirençli olacak şekilde “eğitebileceklerini” keşfettiler.
Makalenin ilk yazarı Philippe Nicolas, “Tedavi edilen bitkilerden tohumları ektiğimizde, stres altındaki domateslerden elde edilen fidelerin, kontrol domateslerinden elde edilen fidelere kıyasla su stresinden daha iyi bir iyileşme gösterdiğini gördük” dedi.
Nicolas, ifadeleri olgun tohumlarda su stresi tarafından indüklenen ve gelecek nesil bitkilere su stresi toleransı kazandırmada önemli roller oynayabilecek birkaç gen belirlediklerini söyledi.
Diane Okamuro, “Su stresinden etkilenen genlerin aralığı, bitkilerin ne kadar karmaşık olabileceğini gösteriyor ve bu temel araştırma, meyveleri, sebzeleri ve tahılları kuraklığa karşı daha dayanıklı hale getirmenin yollarını belirlemek için kritik öneme sahip; bu, gezegeni sürdürülebilir bir şekilde beslemek için hayati bir adım,” dedi. , NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümünde bir program direktörü.