Wykrywanie genów płodowych stanowi podstawę bezpieczeństwa żywnościowego

Czy można patentować modyfikacje kodu DNA? Czy DNA jest można opatentować? (Czerwiec 2019).

Anonim

Naukowcy z University of Queensland odkryli, że kluczowy gen, który kontroluje czas kwitnienia w uprawach pszenicy i jęczmienia, również kieruje wzrostem korzeni rośliny.

Kierownik projektu, dr Lee Hickey z Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI), powiedział, że odkrycie było przełomem w zrozumieniu genetyki rozwoju korzeni i może zwiększyć bezpieczeństwo żywności, umożliwiając naukowcom hodowlę roślin lepiej dostosowanych do różnych środowisk.

"Pszenica i jęczmień to starożytne uprawy, a ludzie uprawiają je od tysięcy lat" - powiedział dr Hickey.

"Z biegiem lat rolnicy, a ostatnio hodowcy roślin, dokonali znacznego postępu w wybieraniu cech naziemnych, ale w dużej mierze zignorowali" ukrytą połowę "rośliny - jej korzenie.

"Nasze odkrycie, że gen VRN1, który jest znany z regulacji kwitnienia w uprawach pszenicy i jęczmienia, również odgrywa rolę w zdolności rośliny do reagowania na grawitację, kierując w ten sposób wzrostem korzeni i określając ogólny kształt systemu korzeniowego."

Dr Hickey powiedział, że ten nieoczekiwany wgląd w podziemne funkcje genu VRN1 ma poważne implikacje dla optymalizacji upraw zbóż, ponieważ odmiany roślin o ulepszonych systemach korzeniowych mogą radykalnie poprawić produktywność gospodarstw.

"Szczególny wariant VRN1 w jęczmieniu, zwany allelem Morex, jednocześnie wywołał wczesne kwitnienie i utrzymywał" stromy, tani i głęboki "system korzeniowy" - powiedział dr Hickey.

"Jest to ekscytujące, ponieważ czas kwitnienia jest kluczowym motorem wydajności, a gen VRN1 wydaje się oferować podwójny mechanizm, który może nie tylko zwiększyć plon, ale także poprawić pozyskiwanie wody i składników odżywczych dzięki głębszemu i bardziej wydajnemu systemowi korzeniowemu".

Odkrycie genu korzenia było częścią międzynarodowej współpracy z zespołem naukowców z Justus Liebig University w Niemczech, kierowanym przez profesora Rod Snowdon. Grupa w Niemczech dostarczyła informacji na temat udziału genu w kształtowaniu rozwoju korzeni dla pszenżyta ozimego uprawianego w całej Europie, a także walidacji zachowań ukorzenionych w próbach terenowych.

Innym współpracownikiem był dr Ben Trevaskis z CSIRO, który dostarczył ważne eksperymentalne materiały z pszenicy i jęczmienia, które mają kluczowe znaczenie dla walidacji roli genu w rozwoju korzeni.

Doktorantka Hannah Robinson wraz z dr. Kai Voss-Fels, który niedawno dołączył do QAAFI jako pracownik naukowy, byli pierwszymi autorami publikacji opublikowanych w tym tygodniu w czasopiśmie o dużym oddziaływaniu, Molecular Plant.

"Chociaż nasze odkrycie jest ekscytujące, potrzeba więcej badań, aby zidentyfikować inne kluczowe geny zaangażowane w efektywną optymalizację wzrostu korzeni w przyszłych uprawach dla rolników" - powiedziała Robinson.

"Musimy również określić preferowaną architekturę systemu korzeniowego dla różnych regionów uprawnych, która pomoże hodowcom roślin w opracowaniu bardziej wydajnych upraw, pomimo zwiększonej zmienności przyszłych klimatów" - powiedziała.

menu
menu