Ang mahitabo sa ilawom sa yuta sa usa ka mais dali nga mataligam-an, apan ang arkitektura sa gamut sa mais mahimong adunay hinungdanon nga papel sa pag-angkon sa tubig ug sustansya, nga nakaapekto sa pagtugot sa hulaw, kahusayan sa paggamit sa tubig, ug pagpadayon. Kung ang mga breeder makadasig sa mga gamot sa mais nga motubo sa mas titip nga anggulo, ang tanom mahimong maka-access sa importanteng mga kahinguhaan nga mas lawom sa yuta.
Ang unang lakang paingon sa maong tumong mao ang pagkat-on sa mga gene nga nalangkit sa gravitropism, pagtubo sa gamot isip tubag sa grabidad. Sa usa ka bag-ong pagtuon nga gipatik sa Mga pamaagi sa National Academy of Sciences, Unibersidad sa Wisconsin nga mga siyentipiko, sa pakigtambayayong sa mga tigdukiduki sa Unibersidad sa Illinois. pag-ila sa upat ka ingon nga mga gene sa mais ug ang modelo nga tanom nga Arabidopsis.
Sa diha nga ang usa ka miturok nga liso ibalik sa kilid niini, ang pipila ka mga gamot mohimo sa usa ka kalit, titip nga pagliko padulong sa grabidad, samtang ang uban hinay nga moliko sa usa ka tipik. Gigamit sa mga tigdukiduki ang mga pamaagi sa panan-aw sa makina aron makita ang maliputon nga mga kalainan sa root gravitropism sa libu-libo nga mga semilya ug gihiusa kana nga datos sa genetic nga impormasyon alang sa matag seedling. Ang resulta nag-mapa sa posibleng mga posisyon sa gravitropism genes sa genome.
Gidala sa mapa ang mga tigdukiduki sa husto nga kasilinganan sa genome - mga rehiyon sa pipila ka gatos nga mga gene - apan layo pa sila sa pag-ila sa piho nga mga gene alang sa gravitropism. Maayo na lang, aduna silay himan nga makatabang.
"Tungod kay kaniadto nagpahigayon kami sa parehas nga eksperimento sa layo nga kalambigitan nga tanum nga Arabidopsis, nakahimo kami sa pagpares sa mga gene sulod sa may kalabutan nga mga rehiyon sa genome sa parehong mga espisye. Ang mga follow-up nga mga pagsulay nagpamatuod sa pagkatawo sa upat ka mga gene nga nag-usab sa root gravitropism. Ang bag-ong impormasyon makatabang kanato nga masabtan kon sa unsang paagi gihulma sa grabidad ang mga arkitektura sa sistema sa ugat, "miingon si Edgar Spalding, propesor sa Departamento sa Botany sa Unibersidad sa Wisconsin ug nanguna nga tagsulat sa pagtuon.
Si Matt Hudson, propesor sa Departamento sa Crop Sciences sa Unibersidad sa Illinois ug kauban nga tagsulat sa pagtuon, midugang, "Among gitan-aw ang usa ka wala kaayo gisusi nga kinaiya sa mais nga hinungdanon sa daghang mga hinungdan, labi na sa konteksto sa pagbag-o sa klima. . Ug gibuhat namo kini pinaagi sa paghimo sa mga kalainan sa ebolusyon tali sa mga tanum nga pabor kanamo.
Ang mais ug Arabidopsis, usa ka gamay nga paryente sa mustasa nga hingpit nga gihulagway sa mga biologo sa tanum, milambo mga 150 ka milyon ka tuig ang gilay-on sa kasaysayan sa ebolusyon. Gipatin-aw ni Hudson nga bisan pa nga ang duha ka mga espisye adunay bahin sa panguna nga mga gimbuhaton sa tanum, ang mga gene nga nagkontrol kanila lagmit nga gisagol sa sulod sa genome sa paglabay sa panahon. Kana nahimo nga usa ka maayong butang alang sa pagkunhod sa kasagarang mga gene.
Sa suod nga relasyon nga mga espisye, ang mga gene lagmit nga maglinya sa halos parehas nga han-ay sa genome (pananglitan, ABCDEF). Bisan pa nga ang parehas nga mga gene mahimong anaa sa layo nga kalambigit nga mga espisye, ang pagkasunud-sunod sa mga gene sa rehiyon nga gimapa sa kinaiya dili magkatugma (pananglitan, UGRBZ). Pagkahuman nahibal-an sa mga tigdukiduki kung asa tan-awon ang matag genome, ang dili managsama nga mga sunud-sunod nga gene naghimo sa kasagaran nga mga gene (sa kini nga kaso B) nga migawas.
"Naghunahuna ko nga bugnaw kaayo nga mahibal-an namon ang mga gene nga dili namon makit-an kung dili pinaagi lamang sa pagtandi sa genomic interval sa wala’y kalabutan nga mga species sa tanum," ingon ni Hudson. "Kami medyo masaligon nga sila ang husto nga mga gene sa diha nga sila migawas gikan sa kini nga pag-analisar, apan ang grupo ni Spalding migugol og pito o walo pa ka tuig nga makakuha og lig-on nga biolohikal nga datos aron mapamatud-an nga sila, sa pagkatinuod, adunay papel sa gravitropism. Pagkahuman niana, sa akong hunahuna napamatud-an namon ang tibuuk nga pamaagi aron sa umaabot, magamit nimo kini nga pamaagi alang sa daghang lainlaing mga phenotypes.
Ang Spalding nag-ingon nga ang pamaagi lagmit malampuson tungod kay ang tukma nga pagsukod gihimo sa usa ka komon nga palibot.
"Kasagaran, ang mga tigdukiduki sa mais magsukod sa ilang mga kinaiya sa interes sa usa ka uma, samtang ang mga tigdukiduki sa Arabidopsis lagmit nga magpadako sa ilang mga tanum sa mga lawak sa pagtubo," ingon niya. "Among gisukod ang root gravitropism phenotype sa kontroladong paagi. Kini nga mga liso gipatubo sa usa ka petri plate, ug ang eksaminasyon milungtad lamang ug mga oras, sukwahi sa mga kinaiya nga mahimo nimong sukdon sa tinuod nga kalibutan nga bukas sa tanang matang sa mga kausaban.”
Bisan kung ang mga kinaiya mahimong masukod sa usa ka komon nga palibot, dili tanan nga mga kinaiya makahimo og maayong mga kandidato alang niini nga pamaagi. Gipasiugda sa mga tigdukiduki nga ang mga kinaiya nga gipangutana kinahanglan nga sukaranan sa batakang pag-obra sa tanum, pagsiguro nga ang parehas nga karaan nga mga gene anaa sa wala'y kalabutan nga mga espisye.
"Ang Gravitropism mahimo nga labi nga mauyonan sa pagtuon pinaagi niini nga pamaagi tungod kay kini ang yawe sa orihinal nga pag-espesyalisasyon sa mga saha ug mga gamot pagkahuman sa malampuson nga kolonisasyon sa yuta," ingon ni Spalding.
Si Hudson nag-ingon nga ang gravitropism mahimong yawe sa kolonisasyon sa usa ka lahi nga talan-awon, ingon man.
"Ang NASA interesado sa pagpatubo sa mga tanum sa ubang mga planeta o sa kawanangan ug kinahanglan nilang mahibal-an kung unsa ang kinahanglan nimo nga ipanganak aron mahimo kana," ingon niya. "Ang mga tanum medyo nabuak nga wala’y grabidad."
Ang artikulo, "Paggamit sa orthology sulod sa mais ug Arabidopsis QTL aron mahibal-an ang mga gene nga nakaapekto sa natural nga pagbag-o sa gravitropism," gipatik sa Mga pamaagi sa National Academy of Sciences [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. Ang panukiduki gipondohan sa National Science Foundation.
Ang Departamento sa Crop Sciences naa sa College of Agricultural, Consumer ug Environmental Sciences sa University of Illinois Urbana-Champaign.
Usa ka gigikanan: https://www.sciencedaily.com