Využití genů rajčatového chmele může pomoci urychlit …

Pokud je rodina „skokových genů“ nalezená v rajčatech vyřazena jako „nevyžádaná DNA“, která neslouží žádnému účelu, má potenciál urychlit vývoj plodin pro vlastnosti, jako je zlepšená odolnost vůči suchu.

Vědci z University of Cambridge Sainsbury Laboratory (SLCU) a Department of Plant Sciences zjistili, že stres ze sucha spouští aktivitu rodiny skokových genů (Rider retrotransposons), o nichž je známo, že přispívají k formování. ovocná barva v rajčatech. Rider charakterizace byla zveřejněna v časopise dnes. PLOS genetikaUkázalo se, že rodina Riderů je také přítomná a potenciálně aktivní v jiných plodinách, což zdůrazňuje její potenciál jako zdroje nových variací vlastností, které by mohly pomoci rostlinám lépe se vyrovnat s extrémnějšími podmínkami poháněnými naším měnícím se podnebím.

Dr. První autor článku, Matthias Benoit, byl dříve na SLCU.

Transpozony, které se běžněji označují jako skokové geny, jsou mobilní části kódu DNA, které lze kopírovat do nových pozic v genomu – genetického kódu organismu. Mohou měnit, měnit nebo zvětšovat geny nebo nemají žádný účinek. Vědci, kterou ve 40. letech 20. století objevila v kukuřičných zrnech vědkyně, nositelka Nobelovy ceny, Barbara McClintocková, si vědci až nyní uvědomují, že transpozony nejsou vůbec zbytečné, ale hrály důležitou roli v evolučním procesu. při změně genové exprese a fyzikálních charakteristik rostlin. .

Použití skokových genů již přítomných v rostlinách k vytvoření nových znaků bude významným pokrokem oproti tradičním šlechtitelským technikám a umožní rychlé generování nových znaků v plodinách tradičně pěstovaných k produkci jednotných tvarů, barev a velikostí, aby byla sklizeň efektivnější a maximalizoval výnos. Umožnily by generování široké škály nových znaků, které by pak mohly být vylepšeny a optimalizovány pomocí technologií genetického výběru.

“Očekávali bychom, že uvidíme širokou škálu nových znaků ve velké populační velikosti, jako je rajské pole, ve kterém jsou aktivovány transpozony u každého jedince.” Řízením tohoto procesu „náhodné mutace“ v rostlině jej můžeme urychlit. Proces generování nových fenotypů, které si ani neumíme představit, “říká jeden z autorů článku, Dr. SLCU Dr. Hajk Drost.

Současné technologie výběru genů jsou velmi silné, ale často vyžadují funkční porozumění podkladovému genu, aby přinesly užitečné výsledky, a obvykle se zaměřují pouze na jeden nebo několik genů. Aktivita transposonu je přirozený nástroj již v rostlině přítomný, který lze použít k vytvoření nových fenotypů nebo rezistence a snah o komplementární výběr genů. Použití transpozonů poskytuje metodu šlechtění bez transgenů, která uznává aktuální právní předpisy EU o geneticky modifikovaných organismech.

Studie také odhalila, že Rider se vyskytuje v mnoha druzích rostlin, včetně ekonomicky důležitých plodin, jako je řepka, řepa a quinoa. Tato obrovská hojnost podněcuje nový výzkum, jak je možné je aktivovat nebo znovu aktivovat kontrolovaným způsobem nebo znovu přidat k rostlinám, které v současné době mají tiché prvky Rider, čímž znovu získávají svůj potenciál. Takový přístup má potenciál výrazně snížit dobu přehrávání ve srovnání s tradičními metodami.

“Zjištění, že aktivita jezdců je vyvolána suchem, naznačuje, že může vytvořit nové regulační genové sítě, které pomohou rostlině reagovat na sucho,” řekl Benoit. “To znamená, že můžeme Rider využít k produkci plodin, které jsou lépe přizpůsobeny stresu ze sucha, poskytnutím reakce na sucho genům, které jsou již v plodinách.” To je zvláště důležité v době globálního oteplování. naléhavá potřeba pěstovat odolnější plodiny “. “

Tuto práci podpořila Evropská rada pro výzkum a Gatsby Charitable Foundation.

Zdroj příběhu:

Materiály poskytované Cambridge University. Původní příběh licencován pod licencí Creative Commons. Poznámka: Obsah lze upravovat podle stylu a délky.