Arto-soro batean lur azpian gertatzen dena erraz ahazten da, baina arto-sustraiaren arkitekturak paper garrantzitsua izan dezake ura eta mantenugaiak eskuratzean, lehortearekiko tolerantziari, ura erabiltzearen eraginkortasunari eta jasangarritasunari eraginez. Hazleek arto-sustraiak angelu zorrotzagoan haztea bultzatuko balute, laboreak baliabide garrantzitsuak lurzoruan sakonago sar ditzake.
Helburu horretarako lehen urratsa grabitropismoan parte hartzen duten geneak ikastea da, grabitateari erantzunez sustraien hazkundea. aldizkarian argitaratutako ikerketa berri batean Zientzien Akademia Nazionalaren Actas, Wisconsineko Unibertsitateko zientzialariek, Illinoisko Unibertsitateko ikertzaileekin elkarlanean. identifikatu halako lau gene artoan eta Arabidopsis landare eredua.
Ernatzen ari den hazi bat alboan jartzen denean, sustrai batzuek bat-bateko bira gogorra egiten dute grabitaterantz, eta beste batzuek zati bat astiroago biratzen dute. Ikertzaileek ikusmen automatikoaren metodoak erabili zituzten milaka plantuletan erro grabitropismoaren desberdintasun sotilak behatzeko eta datu horiek landare bakoitzaren informazio genetikoarekin konbinatu zituzten. Emaitzak genoman grabitropismoaren geneen posizio posibleak mapatu zituen.
Mapak ikertzaileak genomaren auzo egokira eraman zituen —ehun bat gene gutxiko eskualdeak—, baina grabitropismoaren gene zehatzak identifikatzeko urrun zeuden oraindik. Zorionez, lagun zezakeen tresna bat zuten.
"Aurretik urruneko Arabidopsis landarearekin esperimentu bera egin genuenez, genomaren eskualde garrantzitsuenetan geneak parekatu ahal izan genituen bi espezietan. Jarraipen probek erroko grabitropismoa aldatzen duten lau geneen identitatea egiaztatu zuten. Informazio berriak grabitateak erro-sistemaren arkitekturak nola moldatzen dituen ulertzen lagun gaitzake», dio Edgar Spaldingek, Wisconsineko Unibertsitateko Botanika Saileko irakasleak eta ikerketaren egile nagusiak.
Matt Hudsonek, Illinoisko Unibertsitateko Laborantza Zientzien Saileko irakasleak eta ikerketa-egileak, gaineratu du: "Artoaren ezaugarri gutxi ikertu bat aztertu dugu, hainbat arrazoirengatik garrantzitsua dena, batez ere klima-aldaketaren testuinguruan. . Eta landareen arteko eboluzio-desberdintasunak gure alde eginaz egin genuen».
Artoa eta Arabidopsis, landare-biologoek zehatz deskribatutako mostaza erlatibo txiki bat, 150 milioi urte inguru eboluzionatu zuten historia ebolutiboan. Hudsonek azaldu duenez, bi espezieek landareen oinarrizko funtzioak partekatzen dituzten arren, ziurrenik horiek kontrolatzen dituzten geneak denboran zehar nahasi izan dira genomaren barruan. Hori gauza ona da gene arruntak murrizteko.
Erlazionatutako espezieetan, geneak genoman gutxi gorabehera ordena berean lerrokatu ohi dira (adibidez, ABCDEF). Urrutiko erlazionatutako espezieetan gene berdinak egon daitezkeen arren, ezaugarriak mapatzen dituen eskualdeko geneen ordena ez dator bat (adibidez, UGRBZ). Ikertzaileek genoma bakoitzean non begiratu behar den identifikatu ostean, bestela bat ez zetozen gene-sekuentziak gene arruntak (kasu honetan B) azaleratu zituen.
"Uste nuen oso polita zela bestela aurkituko ez genituzkeen geneak identifikatu ahal izango genituzkeela, zerikusirik ez duten landare-espezieen tarte genomikoak alderatuz", dio Hudsonek. «Azterketa honetatik atera zirenean gene egokiak zirela nahiko ziur geunden, baina Spalding-en taldeak zazpi edo zortzi urte gehiago eman zituen datu biologiko sendoak lortzen, grabitropismoan zeresana dutela egiaztatzeko. Hori eginda, uste dut ikuspegi osoa balioztatu dugula, etorkizunean metodo hau fenotipo ezberdin askotarako erabil dezakezula".
Spalding-ek adierazi du metodoa ziurrenik arrakastatsua izan zela, neurketa zehatzak ingurune komun batean egin zirelako.
"Askotan, artoaren ikertzaileek eremu batean dituzten intereseko ezaugarriak neurtuko dituzte, Arabidopsiseko ikertzaileek, berriz, landareak hazkuntza-ganberetan hazi ohi dituzte", dio. «Sustrai grabitropismoaren fenotipoa oso kontrolatuta neurtu genuen. Hazi horiek Petri plaka batean hazi ziren, eta saiakerak ordu gutxi iraun zuen, mundu errealean neurtu ditzakezun ezaugarrien aldean, era guztietako aldagarritasunetara irekita daudenak".
Nahiz eta ezaugarriak ingurune komun batean neur daitezkeen, ezaugarri guztiak ez dira metodo honetarako hautagai onak. Ikertzaileek azpimarratzen dute kasuan kasuko ezaugarriak oinarrizko landareen funtziorako oinarrizkoak izan behar direla, zerikusirik ez duten espezieetan antzinako gene berdinak daudela ziurtatuz.
"Gravitropismoa bereziki egokia izan daiteke ikuspegi honen bidez aztertzeko, lurren kolonizazio arrakastatsuaren ondoren kimuen eta sustraien jatorrizko espezializaziorako gakoa izango zelako", dio Spaldingek.
Hudsonek dio grabitropismoa gakoa izango dela beste paisaia baten kolonizaziorako, gainera.
"NASAri beste planeta batzuetan edo espazioan laboreak haztea interesatzen zaio eta horretarako zertarako hazi beharko zenukeen jakin behar du", dio. "Landareak nahiko apurtuta daude grabitaterik gabe".
Artikulua, "Leveraging orthology within maize and Arabidopsis QTL to identific genes affecting natural variation in gravitropism" aldizkarian argitaratu da. Zientzien Akademia Nazionalaren Actas [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. Ikerketa Zientzia Fundazio Nazionalak finantzatu zuen.
Laborantza Zientzien Saila Illinois Urbana-Champaign Unibertsitateko Nekazaritza, Kontsumo eta Ingurumen Zientzien Unibertsitatean dago.
Iturri bat: https://www.sciencedaily.com