بیماری های باکتریایی برنج برای راه حل های ژنتیکی بررسی شدند

به عنوان یک منبع غذایی اصلی برای بسیاری از نقاط جهان، برنج یکی از مهم ترین گیاهان روی زمین است. ایمن نگه داشتن آن از بیماری تا حدی به وظیفه گروهی متشکل از سه محقق از دانشگاه ایالتی آیووا و یک محقق از دانشگاه ایالتی کانزاس تبدیل شده است.

محققان در حال بررسی دو بیماری باکتریایی برنج هستند. پرهزینه ترین بیماری سوختگی باکتریایی برنج است که توسط باکتری به نام Xanthomonas oryzae pathovar oryzae ایجاد می شود و می تواند عملکرد را تا 50 درصد کاهش دهد.

"این مهم ترین بیماری باکتریایی در برنج است، و در برخی مناطق، مهم ترین بیماری برنج از هر نوعی است." تیم.

این تیم همچنین در حال مطالعه رگه های باکتریایی برگ برنج است که توسط باکتری نزدیک به هم مرتبط Xanthomonas oryzae pathovar oryzicola ایجاد می شود. رگه برگ باکتریایی معمولاً به اندازه سوختگی باکتریایی مضر نیست، اما در بسیاری از مناطق جهان، به ویژه آسیای جنوب شرقی، اهمیت آن در حال افزایش است.

این باکتری ها با ورود به گیاه و کنترل برخی فرآیندهای سلولی برنج به برنج آسیب می رسانند و در نهایت سلول های برنج را از بین می برند. Pathovar oryzae این کار را در سیستم عروقی گیاه انجام می‌دهد، که معمولاً به باکتری اجازه می‌دهد سریع‌تر پخش شود و آسیب بیشتری نسبت به پسر عمویش، اوریزیکولا، که محدود به رشد در بافت بین رگ‌ها است، ایجاد کند.

برخی از انواع برنج به طور طبیعی در برابر باکتری زانتوموناس مقاوم هستند. بوگدانو و سایر محققان - بینگ یانگ، استادیار توسعه ژنتیک و زیست شناسی سلولی ایالت آیووا. دن نتلتون، استاد آمار ایالت آیووا؛ و فرانک وایت، محقق اصلی و استاد آسیب شناسی گیاهی در دانشگاه ایالتی کانزاس، منهتن - در حال تحقیق هستند که چرا برخی از انواع برنج به طور طبیعی به باکتری مقاوم هستند.

در گونه‌های برنج که در برابر بیماری‌ها مقاوم هستند، تیم گیاهان را در معرض این دو باکتری قرار می‌دهد. سپس بررسی می‌کنند که کدام ژن‌های گیاهی و تا چه حد فعال شده‌اند.

با شناسایی ژن‌هایی که روشن می‌شوند، بوگدانو معتقد است که تیم می‌تواند ژن‌هایی را شناسایی کند که گیاهان را مقاوم می‌کنند.

"ما در حال بررسی ژن های گیاهان موفق هستیم." "چه ژن‌هایی فعال هستند و چه زمانی و چقدر روشن می‌شوند."

Bogdanove امیدوار است که این تلاش به پرورش مقاومت در گونه های کشت شده که در حال حاضر مستعد ابتلا به این بیماری هستند کمک کند.

یکی دیگر از جنبه های این تحقیق کشف این است که چگونه باکتری ها بیان ژن را در گیاهان حساس برنج تغییر می دهند.

"اگر بفهمیم کدام ژن ها توسط پاتوژن های بیماری دستکاری می شوند، می توانیم انواع مختلف و اقوام وحشی برنج را برای یافتن گونه هایی از این ژن ها که در برابر دستکاری مصون هستند بررسی کنیم و این ژن ها را به گونه های کشت شده وارد کنیم." بوگدانوف گفت."ایده این است که حساسیت را به طور کامل کاهش دهیم یا از بین ببریم."

برنج غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان است. طبق وزارت کشاورزی ایالات متحده، در ایالات متحده، برنج در تقریباً 3 میلیون هکتار با عملکرد حدود 7000 پوند در هکتار در سال 2007 کاشته می شود.

به گفته بوگدانو، تولیدکنندگان آمریکایی 95 درصد برنج مصرفی در این کشور را تولید می کنند و ایالات متحده نیز صادرکننده اصلی است.

علاوه بر فواید برنج، این تحقیق باید در درک و کنترل بیماری‌ها در سایر محصولات غلات مفید باشد.

"برنج یک گیاه نمونه برای بیولوژی غلات است."

بودجه برای این پروژه از سوی بنیاد ملی علوم از طریق دانشگاه ایالتی کانزاس، موسسه اصلی پروژه، تامین می شود. از جایزه 3 میلیون دلاری این پروژه، 2 میلیون دلار به ایالت آیووا تعلق می گیرد.