Japán szakértők két olyan gént azonosítottak a rizsben és más termesztett növényekben, amelyek révén precízen kontrollálható lehet a növények magassága.

A magasságnak különös jelentősége van a termesztett növények körében. A rövid szárú fajták több gabonát tudnak hordozni anélkül, hogy megrogynának. A hosszú szár ugyanakkor árvízbiztosabbá teszi a terményt, ami napjaink változatos időjárási viszonyai közepette szintén fontos lehet. Egy kutatócsoport tagjai nemrégiben azonosították azt a két gént, amely kulcsszerepet játszik a rizs magasságának szabályozásában: az egyik gyorsítja a szár növekedését, míg a másik fékként működik ugyanebben a rendszerben. Amennyiben a kérdéses gének más fajok esetében is hasonlóan működnek, ezek szabályozása révén hasznos új fajtákat lehet létrehozni.

A 20. század közepén a növénytermesztők elsősorban olyan gabona- és rizsvariánsokat igyekeztek létrehozni, amelyek rövid szárral rendelkeznek, hiszen ezek több termést bírtak el, és nem rogytak össze a magvak súlya alatt akkor sem, ha erős széllel vagy esővel találkoztak. A biológusok később felfedezték, hogy ezek a fajták fejlődésük bizonyos szakaszaiban vagy kevesebbet termelnek a giberellinsav nevű hormonból, vagy egyszerűen nem képesek reagálni erre az anyagra, amely a szár növekedését segíti elő. Az ilyen fajták egyik nem túl előnyös tulajdonsága, hogy a fiatal növények gyakran túl hamar bújnak elő a földből a szárazságra hajlamos vidékeken.

Ezekkel a fajtákkal növekedési szempontból éppen ellentétesen működnek az úgynevezett mélyvízi rizsfajták, amelyek úgy élik túl a hosszan tartó áradásokat, hogy képesek gyorsan sokat nőni, akár naponta 25 centimétert is. Asikari Motojuki, a Nagojai Egyetem kutatója ezeket  tanulmányozza kollégáival. A kérdéses rizsfajtákat elsősorban folyódeltákban termesztik, ahol a szezonális áradások olykor 1 méternél is mélyebb vízzel borítják el a földeket. Korábbi vizsgálatok során sikerült igazolni, hogy amikor ezek a növények víz alá kerülnek, etiléngáz halmozódik fel szöveteikben, ami beindítja a giberellinsav termelődését, és a szár gyors növekedését.

Asikari és társai arra voltak kíváncsiak, hogy a giberellinsav pontosan hogyan nyújtja meg a szárat. Ennek érdekében összevetették egy mélyvízi rizs és egy csak sekély vízben túlélni képes fajta genomját. Rövidesen azonosítottak két gént, amelyek a jelek szerint kulcsszerepet játszanak a növekedés szabályozásában. Az ACE1 nevű gén a mélyvízi fajtákban akkor aktiválódik, ha a növényt ellepi a víz: ilyenkor a szárban stimulálja a sejtosztódást, elősegítve annak nyúlását. A sekélyvízi rizsfajta ugyanakkor az ACE1 egy olyan variánsát hordozza, amely nem képes hasonló módon megnyújtani a szárat, ha elárasztják a rizsföldet.

A másik fontos gén, a DEC1 ugyanakkor gátolja a szár növekedését. Ez a sekélyvízi fajtában volt aktív a kísérletek során, és akkor is aktív maradt, ha elárasztották a növényt, hatékonyan gátolva annak növekedését. A mélyvízi fajtákban viszont a DEC1 csak alacsony vízállás esetén aktív, ha a növény víz alá kerül, a gén kifejeződése megszűnik, teret adva az ACE1 szárnövesztő hatásának.

Amennyiben a növénygenetikusoknak sikerülne irányításuk alá vonni ezt a két gént, a szakértők szerint valószínűleg más növényfajok magasságának alakulását is precízen befolyásolni tudnák. Mindezt áradásul a giberellinsav szintjének közvetlen módosítása nélkül tehetnék meg, ami azért fontos, mert ilyen módon az említett hormon a növény más részeinek növekedését a megszokott ütemben befolyásolhatná.

A két génről már biztosan tudni, hogy megvan a cukornádban, az árpában és a szálkaperjében is, de valószínűleg más termesztett fajokban is jelen lehet. A kukoricában az ACE1 jelen van, a DEC1 megfelelője azonban jelentősen eltér az eddig tanulmányozott növények kérdéses génjétől, de ettől még lehetséges, hogy szintén hasonló módon működik.

Forrás: ipon.hu / sciencemag.org / nature.com

Tafedim tea

Zanzibar Guru

WeblapWebáruház.hu

Map

free counters

Látogatók

Összesen4517817

Jelenleg az oldalon

9
Online