افزایش محصول از طریق افزایش ژنتیکی شاخه‌دهی
- منتشر شده در شنبه, 25 فروردين 1397 13:51
در کشاورزی، گیاهانی که شاخه‌های میوه ده بیشتری دارند، مطلوب‌ترند. اما در دنیای واقعی محدودیتی برای تعداد شاخه‌هایی که گیاهان ایجاد می‌کنند، وجود دارد زیرا یک ژن فرایند انشعاب‌دهی شاخه را کنترل می‌کند.
مطالعات قبلی بر روی یک هورمون گیاهی که شاخه دهی را ممانعت می‌کند، منجر به شناسایی یک ژن تنظیمی موسوم به DWARF14 یا D14 شده است. محصول ژن D14 یک گیرنده استریگولاکتون (strigolactone) است که نقش مهمی در مهار انشعاب‌دهی شاخه دارد و از این رو هدف بالقوه جهت افزایش تولید محصولات زراعی و زیست‌توده است. محققان تصریح کرده اند که اگر بتوانند این تنظیم‌کننده را مهار کنند، می‌توانند شاخه‌دهی را افزایش دهند.
تیم تحقیقاتی Hagihara در دانشگاه Nagoya یک صفحه نمایش را ایجاد کردند که با استفاده از آن می‌توانند بر فعالیت انشعاب‌دهی شاخه بر اساس تابش رنگ سبز توسط ماده گزارشگری موسوم به یوشیمولاکتون سبز Yoshimulactone Green یا YLG نظارت کنند. گزارشگر YLG بهمحض هیدرولیز توسط گیرنده‌های استریگولاکتون نوع D14، فلورسنس شدید تولید می‌کند.
از میان 800 ترکیب، 18 ترکیب D14 را تا 70% یا بیشتر مهار کردند. یکی از این ترکیبات DL1 نام داشت. این مولکولِ مهارکننده کوچک می‌توانست انشعاب‌دهی شاخه را در گیاه مدل آرابیدوپسیس و برنج افزایش دهد. DL1 با استریگولاکتون‌های درون زا رقابت می‌کند و در نتیجه تعداد انشعابات شاخه افزایش می‌یابد.
بنابراین، انتظار می رود DL1 نه‌تنها به‌عنوان یک ابزار مفید برای درک نقش‌های زیستی گیرنده D14 در رشد و نمو گیاه، بلکه همچنین به‌عنوان یک اگروکمیکال قوی برای بهبود عملکرد محصول، عمل کند.
محققان جهت آماده‌سازی DL1 به‌عنوان یک ترکیب تجاری، درحال انجام آزمون‌هایی جهت تشخیص میزان بقای این ترکیب در خاک و بررسی آثار سمیت احتمالی آن بر انسان هستند.
ترجمه و تلخیص: سارا هجری
به سفارش مرکز جامع اطلاع رسانی زیست فناوری کشاورزی