Brittany Prempin, Urbana-Champaign-dəki İllinoys Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Dar və enli yarpaq xətləri ilə soya sahəsində sınaqlar. Müəllif: Bishal Tamang

Soya bitkilərinin işığı necə tutduğunu və istifadə etdiyini daha yaxşı anlamaq üçün İllinoys Urbana-Champaign Universitetinin tədqiqatçıları yarpaq ölçüsü və formasının məhsul örtüyündə işığın paylanmasına necə təsir etdiyini araşdırdılar. Nəzarətli genetik yanaşmalardan istifadə edərək, komanda soya yarpağının formasını dəyişdirdi və dar yarpaqların bitkilərin mövcud işığı necə səmərəli istifadə etdiyini yaxşılaşdıra biləcəyini aşkar etdi.

“Plant Physiology ” jurnalında dərc olunmuş tədqiqata RIPE direktoru və Bitki Fiziologiyası üzrə Çarlz Adlay Yuinqin rəhbəri Liza Eynsvort rəhbərlik edib.

Dar yarpaqlar səmərəliliyi necə artırır

“Sadəcə tək bir gen vasitəsilə yarpağın formasını genişdən dar formaya dəyişdirməklə, soya bitkilərimizdəki ümumi yarpaq sahəsini məhsuldarlıq itkisi olmadan 13% azaltdıq”, – deyə Ainsworth qrupunun postdoktorantura tədqiqatçısı və nəşrin aparıcı müəllifi Bişal Tamanq bildirib. “Bu o deməkdir ki, bitkilər daha az məhsulla daha çox şey əldə edirlər – onlar əsasən günəş işığını toxuma çevirməkdə daha səmərəli olurlar.”

Soya paxlası dünyanın ən vacib bitkilərindən biridir və zülal, yağ və heyvan yeminin əsas mənbəyidir. Soya bitkiləri bir neçə təbəqə yarpaqları olan sıx örtüklər yetişdirir. Bitkilər böyüdükcə, günəşə məruz qalan yarpaqları olan yuxarı təbəqələr kölgəli yarpaqların aşağı təbəqələrinə çata bilən günəş işığının qarşısını alır.

Soya yarpaqlarının sahəsi və ölçüsündə təbii dəyişikliklər mövcuddur, bəziləri uzun və nazik, digərləri isə böyük və dəyirmi olur. Lakin müasir soya sortları, əksinə, bu enerjini soya yetişdirilməsinə yönəldə bilsələr də, sıx örtüklər yaradan böyük yarpaqların inkişafına artıq enerji sərf etməyə meyllidirlər.

Tamang dedi: “Təsəvvür edə bilərsiniz ki, yarpaqlar böyük və dəyirmi olduqda, bitkinin yuxarı hissəsi bütün örtüyü örtür, alt hissəsi isə tez-tez işıqdan məhrum olur. Lakin yarpaqları daraltsaq, şaquli profili açırıq. Bu o deməkdir ki, bitkinin işıqdan istifadə səmərəliliyini artırırıq.”

Bu iş, qida bitkilərinin günəş işığından necə istifadə etdiyini təkmilləşdirməyə yönəlmiş beynəlxalq tədqiqat əməkdaşlığı olan RIPE layihəsinin bir hissəsi olaraq həyata keçirildi.

Yarpaq formasının arxasındakı tək gen

Soya bitkilərindəki dar yarpaq xüsusiyyəti tək bir gen olan GmJAG1 tərəfindən idarə olunur . Nəzarətli seleksiya strategiyalarından istifadə edərək, tədqiqatçılar 204 fərqli soya bitkisi xətti yaratmaq üçün GmJAG1 geninin ifadəsini dəyişdirdilər. Bunlar demək olar ki, eyni genetik kodlara malik olmaqla yanaşı, geniş yarpaq formaları nümayiş etdirdilər.

Onlar dar yarpaqlı soya örtüklərinin daha yaxşı işıq istifadə səmərəliliyinə malik olub-olmadığını müəyyən etmək üçün bitkilərin məhsuldarlığını (soya paxlasının sayı və paxla başına düşən soya paxlasının sayı) yarpaq sahəsi indeksindəki fərqlərlə (vahid torpaq sahəsinə düşən yarpaq sahəsi) müqayisə etdilər. Nəticələr göstərdi ki, dar yarpaq xətləri üçün örtük yarpaq sahəsi soya məhsuldarlığına mənfi təsir göstərmədən 13% azaldıla bilər. Çarpayı yarpaq sahəsinin azalması bitki örtüyündən daha yaxşı işığın keçdiyini göstərir. Dar yarpaqlı soya bitkiləri də dörd paxlalı soya paxlasının daha çox nisbətini istehsal etmişdir.

Ənənəvi yetişdirmə yanaşmalarına meydan oxumaq

Bu tapıntılar, bitki örtüyünə suboptimal işığın nüfuz etməsinə səbəb olan ənənəvi soya yetişdirmə strategiyalarına meydan oxuyur və GmJAG1 vasitəsilə yarpaq formasının tək gen nəzarətinin resurs istifadəsinə səmərəli soya xətləri yaratmaq üçün yaxşı bir yanaşma təklif etdiyini göstərir.

“RIPE layihəsində fotosintezin səmərəliliyini artırmaq üçün müxtəlif transgen strategiyaları sınaqdan keçiririk. Bu strategiyaların bir çoxunun yüksək işıqlı mühitdə daha təsirli olacağını göstərmək üçün hesablama modellərindən istifadə etdik”, – deyə Ainsworth bildirib. “Aşağı yarpaq sahəsi olan soya xətlərimiz, transgen yanaşmalarımızla daha yüksək fotosintetik səmərəliliyə nail olmaq ehtimalını artıracağını düşündüyümüz təkmilləşdirilmiş örtük arxitekturası təmin edir.”

Gələcəkdə örtük arxitekturasındakı bu dəyişikliklər, ümumi soya istehsalını artırmaq üçün işıq, su və qida maddələrindən istifadə səmərəliliyini artırmaq üçün digər strategiyalarla birləşdirilə bilər.

Ainsworth dedi : “Çöl fotosintezini və məhsuldarlığını artırmaqla yanaşı, daha çox buxarlanma tələbatı ilə daha isti bir dünya ilə qarşılaşmaq üçün bitkilərimizin sudan istifadə səmərəliliyini də artırmaq istəyirik”.

Daha çox məlumat

Bishal G Tamang və digərləri, Daha böyük həmişə daha yaxşı deyil: Soyada dar yarpaq forması ilə yarpaq sahəsi indeksinin optimallaşdırılması, Bitki Fiziologiyası (2025). DOI: 10.1093/plphys/kiaf663

Əsas anlayışlar

bioloji məhsuldarlıqfotosinteznoxud

Urbana-Champaign-də İllinoys Universiteti tərəfindən təmin edilir