URBANA, Ill. - Ix-xjentisti qed jersqu eqreb lejn is-sejbien tal-ġeni għall-maleness fil-qanneb tal-ilma u l-amaranth Palmer, tnejn mill-aktar ħaxix ħażin agrikolu fl-Istati Uniti
Is-sejba tal-ġeni tista 'tippermetti metodi ġodda ta' "kontroll ġenetiku" għall-ħaxix ħażin, li, f'ħafna postijiet, m'għadhomx jirrispondu għall-erbiċidi.
"Jekk inkunu nafu liema ġeni jikkontrollaw il-maleness u nistgħu nagħmlu dawk il-ġeni jipproliferaw fil-popolazzjoni, kull pjanta fil-qasam tkun raġel wara ftit ġenerazzjonijiet, u teoretikament, il-popolazzjoni tiġri," jgħid Pat Tranel, professur u kap assoċjat ġol Dipartiment tax-Xjenzi tal-Uċuħ fil- Università ta 'Illinois u awtur ewlieni fuq studju fi Phytologist Ġdid.
Tranel u l-kollegi tiegħu qabel kienu identifikaw markers molekulari assoċjati mar-reġjun ġenomiku maskili. Wara sekwenzar tal-ġenomi tal-ħaxix ħażin maskili għaż-żewġ speċi, ir-riċerkaturi setgħu jużaw dawk il-markers għal żero fir-reġjun speċifiku għall-irġiel. Issa, huma fi ħdan 120 sa 150 ġeni biex isibu l-mira tagħhom.
"Aħna fiduċjużi li ħafna minn dawk il-120 jew aktar ġeni probabbilment ma jagħmlu xejn. Huwa biss affarijiet li huma akkumulati f'dak ir-reġjun tal-ġenoma, "jgħid Tranel. "Kieku kelli naħseb, ngħid li forsi 10 minnhom fil-fatt qed jagħmlu xi ħaġa relevanti."
It-tidjiq tal-ġeni relatati mal-ġeneru f'din il-ħaxix ħażin jista 'jkollu valur prattiku għall-kontroll, iżda l-istudju jitfa' dawl ukoll fuq il-fenomenu tad-dioiċija - organi sesswali maskili u femminili fuq individwi separati - b'mod aktar ġenerali. Il-maġġoranza l-kbira tal-annimali huma dioiċji, iżda huwa rari fil-pjanti. Aktar minn 90% tal-pjanti tal-fjuri għandhom iż-żewġ organi sesswali fuq l-istess individwu, u ħafna drabi fl-istess fjura.
Waterhemp u Palmer amaranth, madankollu, huma dioecious.
Dioecy ifisser li huwa impossibbli għal pjanta li tpoġġi lilha nnifisha; minflok, il-gameti femminili għandhom jiġu fertilizzati mill-polline maskili minn pjanta oħra. Dik hija ħaġa tajba biex tkun żgurata diversità ġenetika f'popolazzjoni. U x'aktarx dak li għamel il-qanneb ta 'l-ilma u l-amarant Palmer daqshekk suċċess biex jevadu l-effetti detrimentali ta' erbiċidi multipli.
“Sal-lum, il-qanneb tal-ilma u l-amarant Palmer evolvew reżistenza għall-erbiċidi li jkopru seba 'u tmien modi ta' azzjoni, rispettivament. Ir-riproduzzjoni dijuża tirriżulta f'dawn il-karatteristiċi ta 'reżistenza kollha mħallta u mqabbla fi ħdan individwi. Dan it-taħlit ippermetta lill-popolazzjonijiet taż-żewġ speċi jikkombinaw reżistenzi ta 'erbiċidi multipli, u ħallew lill-produtturi bi ftit għażliet effettivi ta' erbiċidi, "jgħid Tranel.
Il-fehim tal-fenomenu rari tad-dioecy fil-pjanti jista 'jgħin lix-xjenzati jgħaqqdu flimkien kif il-karatteristiċi jintirtu minn kull ġenitur, u biex jifhmu kif jevolvi l-fenomenu.
B'differenza mill-annimali, li fihom id-dioecy huwa maħsub li evolva darba biss, ix-xjentisti jemmnu li d-dioecy fil-pjanti evolviet bosta drabi. U, skond l-istudju ta 'Tranel, jidher li evolva b'mod indipendenti fil-qanneb ta' l-ilma u l-amaranth Palmer, żewġ speċi relatati mill-qrib ħafna.
“M'inix lest ngħid li assolutament nafu li evolvew separatament, iżda l-informazzjoni kollha li sibna tappoġġja dik l-idea. Tnejn biss mill-120-150 ġene kienu simili għal xulxin fiż-żewġ speċi, "jgħid Tranel.
Wieħed minn dawk il-ġeni komuni, Florigen, jgħin lill-pjanti jirrispondu għat-tul tal-ġurnata billi jibdew il-fjoritura. Tranel għadu ma jafx jekk jiddeterminax is-sess tal-fjuri, iżda huwa intrigat li wera fir-reġjun Y speċifiku għall-irġiel għaż-żewġ speċi.
“Ma nafux żgur, imma forsi huwa involut fl-irġiel li jiffjorixxu qabel in-nisa. Dan jista 'jkun ta' vantaġġ għall-irġiel għax imbagħad ikunu qed jitfgħu polline meta l-ewwel nisa jsiru riċettivi. Mela jekk, fil-fatt, Palmer u waterhemp tassew evolvew dioecy separatament, imma t-tnejn akkwistaw dan il-ġene Florigen għal vantaġġ ta 'saħħa, dak ikun eżempju frisk ta' evoluzzjoni parallela. "
Tranel jittama li jnaqqas ir-reġjun Y speċifiku għall-irġiel fiż-żewġ speċi saħansitra aktar biex jiżola l-ġeni li jiddeterminaw il-maleness. M'hemm l-ebda garanzija li tiġi żviluppata soluzzjoni ta 'kontroll ġenetiku ladarba dawk il-ġeni jiġu identifikati - Tranel x'aktarx ikollu bżonn jattira msieħba fl-industrija għal dak - imma li jkollok għodda bħal din mhix' il bogħod daqs kemm kienet qabel.
L-artikolu, “Reġjuni kromożomiċi Y speċifiċi għall-irġiel fil-qanneb ta’ l-ilma (Amaranthus tuberculatus) u Palmer amaranth (Amaranthus palmeri), ”Huwa ppubblikat fi Phytologist Ġdid [DOI: 10.1111 / nph.17108]. L-awturi jinkludu Jacob Montgomery, Darci Giacomini, u Pat Tranel tal-Università ta ’Illinois, u Detlef Weigel tal-Istitut Max Planck għall-Bijoloġija tal-Iżvilupp. Il - proġett kien appoġġat mill - USDA Istitut Nazzjonali ta 'l-Ikel u l-Agrikoltura u s-Soċjetà Max Planck.
Id - Dipartiment tax - Xjenzi tal - Uċuħ tar - Raba 'jinsab fil - Kulleġġ tax-Xjenzi Agrikoli, tal-Konsumaturi u Ambjentali fil- Xjenza tal-ħaxix ħażin ta 'Illinois.