به تازگی شناسایی ژن را کاهش می دهد گرده تعدادی از گیاهان

در حال حاضر در قرن 19 چارلز داروین به رسمیت شناخته شده که تعداد نر گامت - گرده گیاهان اسپرم برای حیوانات - بسیار متغیر است در میان افراد و گونه. در نگاه اول تعداد زیادی از نر گامت به نظر می رسد مفید برای رقابت در میان مردان به تولید فرزندان بیشتر. بسیاری از گونه های اهلی کاهش تعداد گامت نر. در تئوری ممکن است سودمند برای کاهش هزینه تولید گامت نر برای مثال زمانی که نرخ خود-لقاح یا همخونی بالا است و کمتر نر گامت های لازم برای موفقیت در تولید مثل.

تجزیه و تحلیل ژنوم خود-کود گیاهی

"تا کنون وجود داشته است شواهد کمی برای حمایت از این ایده به این دلیل که تولید گامت نر پیچیده است صفت تحت تاثیر بسیاری از ژنهای با اثرات و اساس مولکولی ناشناخته باقی مانده است" می گوید: Kentaro Shimizu, استاد, برای زیست شناسی تکاملی و مطالعات زیست محیطی در دانشگاه زوریخ (UZH). یک مطالعه بین المللی تحت سرب خود را در حال حاضر فراهم می کند از جمله شواهد و نشان می دهد که کاهش در گرده تعداد است و نه لزوما مضر نیست بلکه به نفع خود لقاح گونه است.

برای بررسی این محققان با استفاده خوبی مشخص گیاه مدل آرابيدوپسيس تاليانا که عمدتا خود لقاح و کاهش تعداد دانه گرده در مقایسه با بستگان خود در وحشی. آنها شمارش گرده تعداد 144 گیاهان متمایز زمینه ژنتیکی و متوجه تغییرات از 2000 تا 8000 تا دانه گرده در گل. سپس آنها را در مقایسه با کل اطلاعات ژنتیکی از این انواع به دنبال تفاوت های بین گیاهان بالاتر و پایین تر گرده اعداد.

RDP1 ژن کنترل تولید گرده

این محاسباتی و تحلیل های به اصطلاح genome-wide association مطالعه نشان داد یک ژن که بر تعداد دانه گرده در هر بوته تولید می کند که پس از آن به نام کاهش گرده NUMBER1 (RDP1) ژن است. با استفاده از رمان ژنوم ویرایش تکنولوژی CRISPR-Cas9 محققان ایجاد چندین جهش انواع RDP1 ژن در گیاهان با بالا و پایین گرده شماره. عبور آنها از جهش گیاهان با یکدیگر و شمارش گرده ترکیبی فرزندان تولید شده است. "این آزمایش ها تایید کرد که ظریف اما اثر قابل توجهی از RDP1 ژن" می گوید: co-نویسنده Misako Yamazaki فنی کارکنان شیمیزو ، در مقایسه با موجودات دیگر نشان داد که ژن کد یک عامل که باعث ایجاد ribosomes تلفن همراه کارخانه برای تولید پروتئین.

کمتر گرده اعطا بالاتر تناسب اندام

بعدی این تیم مورد بررسی در صورتی که کاهش در گرده تعداد مثبت انتخاب شده و اتفاق رخ نداد اتفاقا. برای این که آنها با استفاده از یک روش آماری برای به دست آوردن بینش تکامل از RDP1 ژن در مدل گیاهان مختلف تولید گرده. نتایج نشان داد که صفت برای کاهش گرده تعداد واقع شده است تحت مثبت انتخاب شده است.

این تیم تحقیقاتی مطالعه تکامل از بسیاری از نواحی ژنومی مرتبط با گرده شماره. انتخاب بر گرده تعداد بسیار قوی بود - در مقایسه با مطالعات قبلی بیش از 100 صفات مانند بیماری-مقاومت در برابر محیط زیست و پاسخ. این پشتیبانی از اهمیت گرده تعداد باروری موفقیت است.

بهینه سازی لقاح در کشاورزی

"شواهد پشتیبانی از نظری که پیش بینی کاهش سرمایه گذاری در گامت نر سودمند است. این است که نه تنها مهم برای زیست شناسی تکاملی بلکه برای تمرین گیاه پرورش و اهلی کردن کلی", توضیح می دهد Shimizu. "بسیاری از گیاهان زراعی را کاهش تعداد دانه گرده با توجه به اهلی کردن. کاهش هزینه های تولید گرده ممکن است افزایش عملکرد محصول. از سوی دیگر بیش از حد چند دانه گرده ممکن است مانع پرورش و تولید بذر. مطالعه ما راه باز می شود برای مولکولی پرورش مطلوب گرده تعداد."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.