در مطالعهای که اخیراً در Genome Biology منتشر شده است، محققان ژن MSH1 را دستکاری ،د تا حداقل چهار حالت غیر ژنتیکی متمایز را ایجاد کند تا بر پاسخ استرس گیاه و قدرت رشد تأثیر بگذارد. آنها با مقایسه متقابل دادههای این چهار حالت، اه، ژنی خاصی از تغییرات اپی ژنتیکی را در ژنوم شناسایی ،د، جایی که میتوانستند دادههای مربوط به رشد گیاه را پیدا و رمزگشایی کنند.
اما مکنزی معتقد است که پتانسیل این فناوری بسیار فراتر از علم گیاهی است.
یک مطالعه جدید از تیمی از متخصصان ژنتیک گیاهان مولکولی پن استیت کشف کرد که وقتی گیاهان چالش های محیطی مانند خش،الی یا دوره های طول، دمای شدید را احساس می کنند، به طور غریزی مواد ژنتیکی خود را برای زنده ماندن و حتی رشد برنامه ریزی مجدد می کنند. کد شیمیایی که باعث این تغییرات می شود را می توان رمزگشایی کرد و سپس برای تولید محصولات قوی تر، مولدتر و انعطاف پذیرتر تکرار کرد.
همچنین رابرسی سانچز و ژیائودونگ یانگ، هر دو استادیار زیست شناسی در این تحقیق مشارکت داشتند. و آلنکا هافنر، دانشجوی مقطع دکترا در زیست شناسی مح،اتی که در حال مطالعه برنامه ریزی مجدد متیلوم است.
مکنزی توضیح داد که توانایی انطباق نسبتاً سریع با تغییرات محیطی از طریق این حالتهای ناشی از استرس از طریق نسلهای زیادی منتقل میشود، زیرا گیاهان از طریق فرآیندی شامل یک واکنش شیمیایی به نام متی،یون DNA «به یاد میآورند».
مکنزی، رئیس ژنومی، عملکردی لوید و داتی هاک، اشاره کرد که رابطه بین تغییرات اپی ژنتیکی و شبکههای ژنی که بر ویژگیهای رشد گیاه تأثیر میگذارند – که او آن را «تغییر مجدد متی،یون DNA درون ژنی» نامید – قبلاً مطالعه نشده بود. او خاطرنشان کرد که این نوع تحقیق از روشهای تخصصی تحلیل دادهها و همچنین ظرفیت مح،اتی عظیم استفاده میکند که هر دو در ایالت پن در دسترس هستند.
در یک مطالعه قبلی، گروه تحقیقاتی مکنزی کشف ،د که دستکاری یک ژن، که MSH1 نامیده میشود، به آنها اجازه میدهد تا طیف وسیعی از شبکههای انعطافپذیری گیاه را کنترل کنند. و با وادار ، گیاه به “تشخیص” استرس پس از خاموش شدن ژن MSH1، گیاه می تواند رشد خود را تنظیم کند، پیکربندی ریشه را تغییر دهد، زیست توده در سطح زمین را محدود کند، زمان گلدهی را به تاخیر بیاندازد و پاسخ خود را به محرک های محیطی تغییر دهد.
او گفت: “از آنجایی که این یک “زبان” اپی ژنتیک است و نه فقط یک ویژگی سیستم MSH1، پیامدهای گسترده تری دارد.” احتمالاً مطالعه ما به ما امکان می دهد از این روش رمزگشایی جدید برای کمک به تشخیص اولیه بیماری در حیوانات یا انسان ها استفاده کنیم. هر زمان که یک سیستم بیولوژیکی “ناکارآمد” یا اصلاح شود، پیش بینی می شود که متیلوم نشانه ای را ارائه می دهد.
این تیم با استعداد متشکل از متخصصان ژنتیک گیاهان مولکولی در ایالت پن به رهبری سالی مکنزی، استاد علوم گیاهی در کالج علوم کشاورزی و استاد زیستشناسی در کالج علوم ابرلی، اولین مطالعه را در مورد این اثرات برنامهریزی مجدد انجام دادند و کشف ،د که « کد بازبرنامه ریزی اپی ژنتیک» که منجر به بیان و بیان بیش از حد برخی از ژن ها و خاموش شدن برخی دیگر می شود. محققان معتقدند درک و استفاده از این فرآیند برنامهریزی مجدد، برای پرورش محصولاتی که میتوانند تغییرات آب و هوایی شدید ناشی از تغییرات آب و هوایی را تحمل کنند، حیاتی خواهد بود.
چقدر شگفت انگیز است!
همه ما می د،م که خش،الی چگونه گیاهان را تحت تأثیر قرار می دهد و چگونه نگران هستیم که گل های عزیزمان بتوانند زنده بمانند.
در جدیدترین مطالعهپژوهشگران به رهبری هاردیک ،دریا، محقق ارشد کالج علوم ابرلی و عضوی از گروه مکنزی، تلاش خود را بر روی گیاه گلدار کوچک آرابیدوپسیس متمرکز ،د. همچنین به ،وان شاهی گوش موش، خویشاوند کلم و ،دل در خانواده Br،ica یکی از ارگ،سمهای مدلی است که برای مطالعه زیستشناسی گیاهی استفاده میشود و اولین گیاهی است که کل ژنوم آن تعیین توالی شد.
اعتبار ع،: Pixabay، Penn State، Creative Commons
منبع: https://flowerpowerdaily.com/study-s،ws-drought-plagued-plants-know-،w-to-adapt/
نوشته جیل بروک
جیل بروک خبرنگار سابق CNN، ستون نویس پست و سردبیر مجله Avenue and Travel Savvy است. او نویسنده و مدیر تحریریه FPD است، ویراستار گل برای مجله Aspire Design و Home و همکار مجله Florists Review.
محققان گزارش دادند که دستکاری آن ژن منجر به تغییراتی در ظاهر بیرونی گیاه و ویژگیهای رشدی میشود که به طور بالقوه میتواند برای بقای آن مفید باشد، مانند کند شدن رشد، تاخیر در گلدهی، افزایش قدرت رشد، و دانهبندی بیشتر نسبت به نوع وحشی Arabidopsis. .
و بله، این تغییرات آب و هوایی است که امیدواریم همه بتو،م روی آن توافق کنیم و با هم راه حل های جمعی پیدا کنیم.
این فقط یک خبر فوقالعاده است و به لایهبندی تحقیقات فعلی که درباره آن گزارش دادهایم اضافه میکند، مانند اینکه چگونه درختان میتوانند فرزندان خود را در مقابل نه تشخیص دهند و با شدت بیشتری به آنها تغذیه کنند و همچنین گلها بلندتر در مقابل پهنتر شدن گلها برای دریافت نور و آفتاب بیشتر. مواد مغذی زم، که منابع نور ضعیف هستند.
خوب، هرگز به مقاومت گل ها شک نکنید!
پروفسور سالی مکنزی، سرپرست تیم، میگوید: «گیاهان میتوانند وارد این حالتهای جدید شوند – یا رشد بسیار شدیدی دارند یا، مثلاً برای مقاومت در برابر استرس، در تلاشند. «به عبارت دیگر، ما مجبور نیستیم که برای تحقق آن، نژاد پرستی را انجام دهیم. ما نیازی به افزودن ژنهای جدید نداریم، زیرا گیاهان در واقع به خودی خود به آن حالت میروند.»