Yer kirazı araştırmaları yeni meyveler verdi | NSF
ABD’de 34 milyondan fazla insan yeterli yiyeceğe sahip değil. Bilim adamları, iklim değişikliğinin daha da kötüleştirdiği gıda üretimindeki zorlukların üstesinden gelmek için daha çeşitli ve uyarlanabilir ürünlere ihtiyaç olduğunu söylüyor.
Yer kirazı adı verilen küçük, tatlı meyveler ülkeyi beslemeyebilir, ancak diğer ilgili “yetim mahsuller” ile birlikte gıda kaynaklarını güçlendirebilirler. Ne yazık ki, domateslerin bu uzak akrabaları, en azından henüz büyük ölçekli üretime hazır değil.
Cold Spring Harbor Laboratuvarı bitki biyoloğu Zachary Lippman bunu değiştirmek için çalışıyor. Jia He ile birlikte, ayrıca CSHL, Lippman iki tür yer kirazı için genetik planlar veya modeller oluşturdu. Bu yeni modeller, bitki genetikçilerine yer kirazlarının kullanılmayan potansiyelini ortaya çıkarma konusunda rehberlik edebilir. Ayrıca, yaygın kullanım için diğer itüzümü bitkilerinin ölçeklendirilmesinde de anahtar olabilirler. Araştırma yayınlandı Bitki Hücresi tarafından desteklenen ve ABD Ulusal Bilim Vakfı.
Lippman, “İtüzümü ailesi 20’den fazla ürünü kapsıyor” diyor. “Büyük mahsuller var – patates, domates, patlıcan – ve sonra küçük mahsuller veya ya yarı evcilleştirilmiş ya da sadece yabani olan yetim mahsuller var. daha fazla üretim.”
Öğütülmüş kirazlar, benzer genetik yapıları ve uzun evrimsel geçmişleri nedeniyle itüzümü ailesinin ideal modelleridir. Ayrıca Kuzey Amerika’da da yaygındırlar, büyümeleri ve genetik olarak değiştirmeleri kolaydır. Ancak Lippman, en ilginç özelliklerinin, meyvelerini çevreleyen kağıt gibi, balon benzeri kabuk veya şişirilmiş kaliks olabileceğini söylüyor.
Lippman, “Çiçekli bitkilerde bağımsız olarak birçok kez evrimleşmiş gibi görünüyor” diyor. “Evrimin bir tuhaflığı mı, adaptif bir özellik mi yoksa her ikisi birden mi olduğu açık değil. Ama bitkilerde ortaya çıkan en havalı evrimsel yeniliklerden biri.”
Nightshades üzerine yapılan önceki araştırmalar, MADS-box adı verilen genlerin, şişmiş kaliksin ortaya çıkmasından sorumlu olduğunu öne sürdü. Lippman ve He, yeni yer kirazı modellerinde genom düzenleme aracı CRISPR’yi kullanarak MADS-box genlerini birer birer kapattılar. Genlere sahip olsalar da olmasalar da bitkilerin hala şişkin bir kaliks ürettiklerini buldular. Modeller ayrıca şişirilmiş kaliks gelişimi için gerekli olan bir geni ortaya çıkarmalarına da izin verdi.
He, “Bu genomik kaynaklar olmadan, evrim yoluyla ortaya çıkan bazı özelliklerin altında yatan moleküler mekanizmaları saptamak çok zor” diyor. “Yeni kaynağımız, yeni genomlarımız ile tüm bu süreci parçalara ayırabiliriz.”
Lippman, yeni yer kirazı modellerini gelecekte olacaklar için “poster çocukları” olarak adlandırıyor. Amaç, itüzümü ailesini genom düzenleme yoluyla ekinleri iyileştirmeyi kolaylaştıracak birçok yeni bitki modeliyle donatmak. Bu modeller ayrıca bitkilerin evrimsel gelişiminin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olacaktır.
“NSF’nin Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü program direktörü Diane Okamuro, “Bu çalışma, mahsulün iyileştirilmesi için genetik çeşitlilikten ve genomik teknolojilerdeki ilerlemelerden yararlanma potansiyelini gösteriyor” diyor ve ekliyor: “Bilgi, gelecek nesil dayanıklı ve uyarlanabilir mahsulün temelini sağlayacak. gerekli bitkiler ulusu sürdürülebilir bir şekilde beslemek ve sağlam bir biyoekonomi sağlamak.”