بزرگترین چیز از زمان برش نان: داده های جدید سرنخ های مهمی را برای بهبود عملکرد گندم ارائه می دهند

محصول بهتری از گندم را پرورش دهید؟ این دقیقاً همان چیزی است که تیمی از محققان از دانشگاه ایالتی کانزاس و وزارت کشاورزی ایالات متحده امیدوارند تحقیقات آنها به آن منتهی شود. آنها در مطالعه خود، که در مجله ژنتیک منتشر شد، نوع گندمی را که معمولاً برای تهیه نان استفاده می شود، تجزیه و تحلیل کردند تا بفهمند چرا به اندازه کافی همه کاره است تا در سراسر جهان و در آب و هوای مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

این تجزیه و تحلیل بینش های مهمی در مورد اینکه چرا ساختار ژنتیکی آن به آن مزیت فوق العاده ای نسبت به سایر گونه های رقیب می دهد ارائه می دهد.علاوه بر این، تجزیه و تحلیل آنها اولین گام مهمی را در جهت بهبود عملکرد محصول گندم به سطوحی ارائه می‌کند که می‌تواند از جمعیت در حال رشد مردم حمایت کند.

برخلاف افرادی که فقط دو نسخه از هر ژن دارند-یک نسخه از هر والد-گیاهان مورد استفاده برای گندم نان شش نسخه از هر ژن دارند-سه نسخه از هر "والد" به ارث می رسد. درست همانطور که در مورد مردم صدق می کند، این نسخه های ژنی به طور هماهنگ کار می کنند تا ویژگی ها و صفاتی را تولید کنند که به گیاه اجازه زنده ماندن و رشد می دهد. درک بیان ژن در گندم پیچیده است، نه تنها به این دلیل که انواع مختلفی از هر ژن وجود دارد که می‌تواند در زمان‌های مختلف فعال باشد، بلکه همانطور که مطالعه نشان می‌دهد، ترکیبی از ژن‌های مختلف ممکن است برای تولید ویژگی‌های گیاهی کاملاً متفاوت از آنچه هر فرد فعال باشد، فعال باشد. ژن می تواند به تنهایی.

محققان دریافتند که از هر 10 ژن بیش از 1 ژن ممکن است تحت تأثیر این پدیده قرار گیرد و احتمالاً دلیل این موضوع است که چرا گندم مورد استفاده برای نان به طور قابل توجهی دلچسب است.علاوه بر این، آنها دریافتند که درصد نسبتاً بالایی (1.7 درصد) از ژن‌ها ممکن است کاندیدای مطالعات بیشتر و اصلاح انتخابی در هنگام تلاش برای تولید گونه‌های جدید گندم با عملکرد بالاتر یا مقاوم‌تر در برابر سویه‌های محیطی ناشی از گرمایش جهانی باشند.

بیکرام اس. گیل از دانشگاه ایالتی کانزاس و دانشمند ارشد گفت: "با پیش بینی جمعیت انسانی که تا سال 2050 به 9 میلیارد نفر خواهد رسید، ما باید عملکرد گندم را به میزان 2 درصد در سال در واحد سطح افزایش دهیم." درگیر مطالعه است. "گندم یک عنصر اساسی بشری است که کلید کیفیت زندگی بهتر برای میلیاردها نفر است."

برای انجام این تجزیه و تحلیل، نویسندگان تلاش کردند تا رویدادهای تکاملی را که منجر به منشأ خود به خود گندم نان در طبیعت می شود، بازسازی کنند. برای انجام این کار، آنها از یک گونه پیش ساز دیپلوئید و تتراپلوئید عبور کردند و یک سویه مصنوعی از گندم را در آزمایشگاه تشکیل دادند. سپس آنها به طور همزمان بیان ژنتیکی هزاران ژن را در سویه‌های مادر و فرزندان گندم مصنوعی با استفاده از یک تراشه ژن اندازه‌گیری کردند.سپس از داده‌ها برای آزمایش این تصور رایج استفاده شد که همه ویژگی‌های گندم صرفاً ژن‌های متفاوتی هستند که خودشان را نشان می‌دهند نه برخی از ویژگی‌های ناشی از مجموعه‌ای پیچیده از تعاملات ژنی.

مارک جانستون، سردبیر مجله ژنتیک، می گوید: «این مقاله نمونه ای زیبا از منبع دیگری از تنوع ژنتیکی است که به تنوع شگفت انگیز زندگی منجر شده است. نویسندگان نشان می‌دهند که اجداد ما در تلاش برای تغذیه خود، از تنوع بیان ژن‌ها در گندم هیبریدی بهره‌برداری کرده‌اند. این تحقیق معنای کاملاً جدیدی به «نان شگفت‌انگیز» می‌دهد.»