Is furasta an rud a tharlaíonn faoi thalamh i réimse arbhar a shárú, ach is féidir le hailtireacht fréimhe arbhar ról tábhachtach a bheith aige i bhfáil uisce agus cothaitheach, ag cur isteach ar chaoinfhulaingt triomach, éifeachtúlacht úsáide uisce, agus inbhuanaitheacht. Dá bhféadfadh póraitheoirí fréamhacha arbhar a spreagadh chun fás ag uillinn níos géire, d'fhéadfadh go mbeadh rochtain ag an mbarr ar acmhainní tábhachtacha níos doimhne san ithir.
Is í an chéad chéim i dtreo na sprice sin ná na géinte a bhaineann le gravitropism a fhoghlaim, fás fréamhacha mar fhreagra ar dhomhantarraingt. I staidéar nua a foilsíodh sa Imeachtaí Acadamh Náisiúnta na nEolaíochtaí, Ollscoil Wisconsin eolaithe, i gcomhar le taighdeoirí in Ollscoil Illinois. ceithre ghéinte den sórt sin a aithint in arbhar agus an tsamhailphlanda Arabidopsis.
Nuair a chastar síol péactha ar a thaobh, déanann fréamhacha áirithe cas tobann géar i dtreo domhantarraingthe, agus casann cuid eile codán níos moille. Bhain na taighdeoirí úsáid as modhanna meaisín-fhís chun difríochtaí caolchúiseacha i bhfréamhghreamaitheacht sna mílte síológa a bhreathnú agus chomhcheangail siad na sonraí sin le faisnéis ghéiniteach do gach síológ. Mapáil an toradh na suíomhanna dóchúla a bheadh ag géinte gravitropism sa ghéanóm.
Fuair an léarscáil na taighdeoirí go dtí an chomharsanacht cheart sa ghéanóm — réigiúin de chúpla céad géinte — ach bhí siad fós i bhfad ó ghéinte sonracha a aithint le haghaidh gravtropachas. Go fortunately, bhí uirlis acu a d'fhéadfadh cabhrú.
“Toisc go raibh an turgnamh céanna déanta againn roimhe seo leis an bplanda Arabidopsis a bhfuil gaol aige i bhfad i gcéin, bhíomar in ann géinte a mheaitseáil laistigh de na réigiúin ábhartha den ghéanóm sa dá speiceas. Fíoraigh tástálacha leantacha céannacht na gceithre ghéinte a athraíonn gravitrópachas fréimhe. D’fhéadfadh an fhaisnéis nua cabhrú linn tuiscint a fháil ar conas a mhúnlaíonn domhantarraingthe ailtireachtaí an fhréamhchórais,” a deir Edgar Spalding, ollamh i Roinn na Luibheolaíochta in Ollscoil Wisconsin agus príomhúdar an staidéir.
Deir Matt Hudson, ollamh i Roinn na nEolaíochtaí Barr in Ollscoil Illinois agus comhúdar staidéir, “D’fhéachamar ar thréith tearc-thaighde in arbhar Indiach atá tábhachtach ar roinnt cúiseanna, go háirithe i gcomhthéacs an athraithe aeráide. . Agus rinneamar é trí na difríochtaí éabhlóideacha idir plandaí a oibriú inár bhfabhar.”
Tháinig an t-arbhar agus an Arabidopsis, gaol mustaird beag a ndearna bitheolaithe plandaí cur síos iomlán air, timpeall 150 milliún bliain óna chéile i stair éabhlóideach. Míníonn Hudson, cé go bhfuil feidhmeanna bunúsacha plandaí ag an dá speiceas, gur dócha go bhfuil na géinte a rialaíonn iad measctha laistigh den ghéanóm le himeacht ama. Is rud maith é sin chun géinte coitianta a laghdú.
I speicis a bhfuil dlúthbhaint acu leis, is gnách go n-oibríonn géinte san ord céanna sa ghéanóm (eg ABCDEF). Cé go bhféadfadh na géinte céanna a bheith ann i speicis atá gaolmhar i bhfad i gcéin, ní hionann ord na ngéinte sa réigiún agus na léarscáileanna trait (m.sh., UGRBZ). Tar éis do na taighdeoirí a aithint cá háit le breathnú i ngach géanóm, tháinig na géinte coitianta (sa chás seo B) amach mar gheall ar na seichimh ghéin nach raibh aon dul céanna leo.
“Shíl mé go raibh sé an-fhionnuar go bhféadfaimis géinte a aithint nach bhfaighimis a mhalairt ach trí chomparáid a dhéanamh idir eatraimh ghéanómacha i speicis phlandaí neamhghaolmhara,” a deir Hudson. “Bhí muid sách muiníneach gurbh iad na géinte cearta a bhí iontu nuair a tháinig siad amach as an anailís seo, ach ansin chaith grúpa Spalding seacht nó ocht mbliana eile ag fáil sonraí soladacha bitheolaíocha chun a fhíorú go bhfuil ról acu, go deimhin, i ngravitropism. Tar éis é sin a dhéanamh, is dóigh liom go bhfuil an cur chuige iomlán bailíochtaithe againn sa chaoi is go bhféadfá an modh seo a úsáid le haghaidh go leor feinitíopaí éagsúla amach anseo.”
Nótaí spalding Is dócha gur éirigh go háirithe leis an modh mar go ndearnadh tomhais bheachta i dtimpeallacht choiteann.
“Go minic, déanfaidh taighdeoirí arbhar Indiach a dtréithe spéise i réimse a thomhas, ach is gnách go n-ardóidh taighdeoirí Arabidopsis a gcuid plandaí i seomraí fáis,” a deir sé. “Tomhaiseamar feinitíopa an fhréamh-gravitropism ar bhealach an-rialaithe. Fásadh na síolta seo ar phláta petri, agus níor mhair an mheasúnacht ach uaireanta, i gcomparáid le tréithe a d’fhéadfá a thomhas sa saol fíor atá oscailte do gach cineál athraitheach.”
Fiú nuair is féidir tréithe a thomhas i dtimpeallacht choiteann, ní iarrthóirí maithe iad na tréithe uile don mhodh seo. Leagann na taighdeoirí béim ar na tréithe atá i gceist a bheith bunúsach d'fheidhm bhunúsach plandaí, ag cinntiú go bhfuil na géinte ársa céanna ann i speicis nach mbaineann leo.
“D'fhéadfadh sé go mbeadh sé áisiúil staidéar a dhéanamh tríd an gcur chuige seo mar gheall ar ghrafitropachas mar go mbeadh sé ríthábhachtach do bhunspeisialú na bpréachán agus na fréamhacha tar éis coilíniú rathúil na talún,” a deir Spalding.
Tugann Hudson faoi deara go mbeidh gravitropism ríthábhachtach chun tírdhreach difriúil a choilíniú freisin.
“Tá suim ag NASA i mbarra a fhás ar phláinéid eile nó sa spás agus caithfidh siad a bheith ar an eolas cad a chaithfidh tú a phórú chun é sin a dhéanamh,” a deir sé. "Tá plandaí dí-chomhbhrúite go leor gan domhantarraingt."
Tá an t-alt, “Giaráil ortology laistigh de arbhar Indiach agus Arabidopsis QTL chun géinte a bhfuil tionchar acu ar éagsúlacht nádúrtha i gravitropism a aithint,” foilsithe sa Imeachtaí Acadamh Náisiúnta na nEolaíochtaí [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. Ba é an Fondúireacht Eolaíochta Náisiúnta a mhaoinigh an taighde.
Tá Roinn na nEolaíochtaí Barr i gColáiste na nEolaíochtaí Talmhaíochta, Tomhaltóra agus Comhshaoil ag Ollscoil Illinois Urbana-Champaign.
Foinse: https://www.sciencedaily.com