УРБАНА, Иллинойс - Илимпоздор АКШдагы эң көйгөйлүү айыл чарба отоо чөптөрүнүн бири болгон Waterhemp жана Palmer амарантта эркек кишинин гендерин табууга жакындашууда
Гендерди табуу отоо чөптөргө каршы жаңы "генетикалык көзөмөлдөө" ыкмаларын иштетип, көптөгөн жерлерде гербициддерге жооп бербей калат.
"Эгерде кайсы гендер эркекти башкарарын билсек жана ал гендердин популяцияда көбөйүшүн камсыз кыла алсак, анда талаадагы ар бир өсүмдүк бир нече муундан кийин эркек болуп, теория жүзүндө популяция кыйрап калмак", - дейт профессор жана доцент Пэт Транел. ичинде Өсүмдүк илимдер бөлүмү боюнча Иллинойс University жана изилдөө боюнча башкы автор Жаңы фитолог.
Транел жана анын кесиптештери буга чейин эркектердин геномдук аймагы менен байланышкан молекулярдык маркерлерди аныкташкан. Кийин эркек отоо чөптөрдүн геномдорун ырааттуулукка бөлүү эки түрдүн тең изилдөөчүлөрү ошол белгилерди эркектерге мүнөздүү аймакта нөлгө чейин колдоно алышты. Эми, алар максаттуу жерин табуу үчүн 120дан 150гө чейин гендердин ичинде.
«Биз ошол 120га жакын гендердин көпчүлүгү эч нерсе кылбайт деп ишенебиз. Бул жөн гана геномдун аймагында топтолгон нерселер, - дейт Транел. "Эгер мен болжолдошум керек болсо, анда алардын 10у чындыгында кандайдыр бир тиешелүү иш жасап жатышат деп айтаар элем".
Бул отоо чөптөрдөгү гендерге байланыштуу гендерди кыскартуу көзөмөлдөө үчүн практикалык мааниге ээ болушу мүмкүн, бирок изилдөө диоцея кубулушуна - айрым адамдардагы эркек жана аял жыныстык органдарына - көбүнчө жарык чачат. Жаныбарлардын басымдуу бөлүгү эки этникалык, бирок өсүмдүктөрдө сейрек кездешет. Гүлдүү өсүмдүктөрдүн 90% дан ашыгы жыныстык органдарын бир эле адамда, көбүнчө бир гүлдө болушат.
Вотеремп жана Палмер амарант эки бөлүктүүлүккө ээ.
Диоцея өсүмдүктүн өзүн-өзү чаңдаштырышы мүмкүн эместигин билдирет; Анын ордуна, ургаачы гаметалар башка өсүмдүктүн эркек чаңчалары менен уруктануусу керек. Бул популяциянын генетикалык ар түрдүүлүгүн камсыз кылуу үчүн жакшы нерсе. Вотогемп жана Палмер амарантты бир нече гербициддин зыяндуу таасиринен кутулууга түрткү берген нерсе.
«Бүгүнкү күндө, суу кампасы жана Палмер амаранты, тиешелүүлүгүнө жараша, жети жана сегиз аракет режимин камтыган гербициддерге туруштук берди. Эки жактуу көбөйүү бул бардык каршылык мүнөздөмөлөрүнүн бири-бирине аралашып, дал келишине алып келет. Бул аралашуу эки түрдүн популяцияларына гербициддердин бир нече каршылыгын айкалыштырууга мүмкүндүк берип, өндүрүшчүлөргө гербициддерди тандоонун натыйжалуу жолдору аз калган ”, - дейт Транел.
Өсүмдүктөрдөгү сейрек кездешүүчү диоезия кубулушун түшүнүү илимпоздорго белгилердин ар бир ата-энеден кандайча тукум кууп өткөндүгүн жана бул кубулуш кандайча өнүгүп жаткандыгын түшүнүүгө жардам берет.
Диоцетия бир эле жолу эволюцияланган деп эсептелген жаныбарлардан айырмаланып, илимпоздор өсүмдүктөрдөгү диоэция бир нече жолу эволюцияланган деп эсептешет. Ошондой эле, Транелдин изилдөөсүнө ылайык, ал бири-бирине тыгыз байланышкан эки түр - суу канеминде жана Палмер амарантында өз алдынча өнүккөн окшойт.
«Мен алардын өзүнчө өнүгүп-өскөнүн толук билебиз деп айтууга даяр эмесмин, бирок биз тапкан маалыматтардын бардыгы ушул ойду колдойт. 120-150 гендин экөө гана эки түр боюнча бири-бирине окшош болгон ”, - дейт Транел.
Ошол биргелешкен гендердин бири Флориген өсүмдүктөргө күндүн узактыгына жооп берип, гүлдөөнү баштайт. Транель гүлдөрдүн жынысын аныктайбы же жокпу, азырынча билбейт, бирок ал эки түргө тең эркектерге мүнөздүү Y чөлкөмүндө пайда болгонуна кызыкты.
«Биз так билбейбиз, бирок эркектер аялдарга караганда эрте гүлдөгөн болушу мүмкүн. Бул эркектер үчүн пайдалуу болушу мүмкүн, анткени биринчи аялдар кабыл алгандан кийин, алар чаңча чачышат. Демек, чындыгында, Палмер менен суу кампасы диоэцияны өзүнчө өркүндөтсө, бирок экөө тең Флориген генин фитнес артыкчылыгы үчүн алышса, бул параллелдүү эволюциянын сонун мисалы болот ”.
Транель эркектикти аныктай турган гендерди бөлүп алуу үчүн эки түрдөгү эркектерге мүнөздүү Y чөлкөмүн дагы кыскартууга үмүттөнөт. Ошол гендер аныкталгандан кийин генетикалык көзөмөлдөөчү чечимдин иштелип чыгышына эч кандай кепилдик жок - Tranel бул үчүн өнөр жай өнөктөштөрүн тартууга аргасыз болушу мүмкүн, бирок андай шайманга ээ болуу мурдагыдай алыс эмес.
Макалада, “Waterhempдеги эркектерге мүнөздүү Y-хромосомалык аймактар (Амарант туберкулаты) жана Палмер амарант (Amaranthus palmeri) ”Деп жарыяланган Жаңы фитолог [DOI: 10.1111 / nph.17108]. Авторлору Джейкоб Монтгомери, Дарчи Джакомини жана Иллинойс университетинин Пэт Транел жана Макс Планк атындагы Өнүгүү Биология институтунун кызматкери Детлеф Вайгел бар. Долбоор тарабынан колдоого алынган USDA Улуттук тамак-аш жана айыл чарба институту жана Макс Планк Коому.
Өсүмдүк илимдер бөлүмү Айыл чарба, керектөө жана жаратылышты коргоо илимдеринин колледжи боюнча Иллинойс отоо илим.