Kaliforniya Universiteti – San Dieqo tərəfindən

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriKredit: Pixabay/CC0 Public Domain

Yeni alət tədqiqatçılara əsas sitrus bitkisi olan klementinin yarpaqlarında, gövdələrində və köklərində baş verən metabolik prosesləri araşdırmaq imkanı verir. Bu tədqiqatın əsas məqsədi sitrus və qeyri-sitrus bitkilərinin məhsuldarlığını, ləzzətini və qida dəyərini, hətta getdikcə daha sərt böyüyən şərait və artan zərərvericilərlə mübarizə şəraitində belə yaxşılaşdırmaqdır.

Aləti yaratmaq üçün Kaliforniya San Dieqo Universitetinin rəhbərlik etdiyi komanda mandarin portağalı ilə şirin portağal arasında xaç olan clementine (Citrus clementina) üzərində cəmləşdi.

Geniş çeşiddə sitrus və qeyri-sitrus bitkilərinin məhsuldarlığını və keyfiyyətini artırmaq üçün təsirli məlumatların işlənib hazırlanması məqsədilə səylərin klementindən xeyli genişlənəcəyi gözlənilir. Strategiya, bitkilərin və ya ağacın müəyyən hissələrində metabolik fəaliyyətlər, temperatur, quraqlıq və xəstəlik kimi ətraf mühit amillərinə necə reaksiya verdiyinə dair yeni anlayışları ortaya çıxarmaq və sonra onlardan istifadə etməkdir.

Alət və Citrus clementina üçün hərtərəfli genom miqyaslı model, Milli Elmlər Akademiyasının ( PNAS ) jurnalında dərc edilmişdir.

Komandaya UC Riverside və Universidad Autónoma de Yucatan tədqiqatçıları ilə birlikdə San Dieqo Universitetinin tədqiqatçıları rəhbərlik edir.

“Birlikdə biz Citrus clementina və geniş çeşiddə sitrus və qeyri-sitrus bitkiləri üçün təkmilləşdirilmiş məhsul dizaynı və davamlı əkinçilik üçün qapı açacaq bir alət yaratdıq” dedi San Dieqo UC professoru Karsten Zengler, yeni məqalənin müvafiq müəllifi.

UC San Diego-da Zengler Biomühəndislik Departamentində, Pediatriya Departamentində, Mikrobiom İnnovasiyaları Mərkəzində və Material Elmləri və Mühəndislik Proqramında iştirak edir.

“Bizim məlumatlara əsaslanan modelləşdirmə yanaşmamız sitrus meyvələrinin yetişdirilməsi və əkinçiliyi və məhsul məhsuldarlığının və keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması üçün güclü alətdir, qlobal bazarda yüksək keyfiyyətli məhsullara artan tələbatı ödəyir” dedi Zengler.

Yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik genomik alət tədqiqatçılara sitrus və qeyri-sitrus bitkilərinin geniş çeşidini təkmilləşdirməyə kömək etmək üçün genişləndirilə bilən platforma texnologiyası kimi işlənib hazırlanıb. Təsiredici məlumatlar bitki metabolizminin yarpaqlarda, gövdələrdə, köklərdə və əsas bitki bitkilərinin digər toxumalarında necə işlədiyinə dair geniş çeşidli yeni mexaniki anlayışlardan əldə edilir .

Məsələn, klementin metabolizminin yüksək səviyyədə seçilmiş və təsdiqlənmiş modeli 2616 gen, 8653 metabolit və 10654 reaksiyadan ibarətdir.

“Biz yarpaq, gövdə, kök və toxum üçün orqana məxsus metabolomika məlumatlarına əsaslanaraq yeddi biokütlənin obyektiv funksiyasını yaratdıq və modeli eksperimental olaraq təsdiq etdik – orta ömrü 50 il olan bir bitki üçün bir problem” dedi Zengler. “Bu model hər hansı bir orqanizm üçün, o cümlədən insanlar üçün yaradılmış ən böyük genom miqyaslı modellərdən birini təmsil edir.”

Model iCitrus2616 adlanır. O, Citrus clementina-nın maddələr mübadiləsini müstəsna dəqiqliklə çəkir və iqtisadi cəhətdən uyğun ssenariləri simulyasiya etməyə imkan verir.

Məsələn, tədqiqatçılar xüsusi qida maddələrinin nişastanın və sellüloza növlərinin istehsalını necə yaxşılaşdıra biləcəyini göstərir ki, bu da öz növbəsində mexaniki və quraqlıq stresinə tab gətirmək üçün faydalı olan sitrus bitkilərində hüceyrə divarlarının möhkəmliyini və sərtliyini artıra bilər.

Tədqiqatçılar, həmçinin flavonoidlər kimi Citrus clementina-da ləzzətlə əlaqəli birləşmələrin necə artırılacağını nümayiş etdirmək üçün yeni vasitədən istifadə etdilər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Komanda yarpaq, gövdə və kök üçün orqana xas modelləri bütöv bir bitki modelinə birləşdirdi. Tədqiqatçılar bu inteqrasiya olunmuş bütün bitki modelindən istifadə edərək flavonoidlərin və hormonların bütün bitkidə necə paylandığını göstərir.

Bundan əlavə, komanda sitrus meyvələrinin yaşıllaşdırılması zamanı dörd mövsüm ərzində simptomatik və asemptomatik yarpaq və kök toxumalarından gen ifadəsi məlumatları ilə klementin metabolizmi modelini məhdudlaşdırdı – bu bakterial infeksiyanın səbəb olduğu. Sitrus meyvələrinin yaşıllaşdırılması hər il kənd təsərrüfatına milyonlarla dollar ziyan vurur.

Bu layihə artıq toxumalara xas metabolik uyğunlaşmaları, o cümlədən enerjinin bölüşdürülməsində, ikincil metabolitlərin istehsalında və biotik stress altında stress-cavab yollarında dəyişiklikləri aşkar etmiş və xəstəliyin gedişatının mexaniki anlayışını təmin etmişdir.

Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, bu iş ali orqanizmlərin, xüsusən də bitkilərin modelləşdirilməsində mühüm mərhələdir.

“Bu tip modellərin yaxın gələcəkdə məhsul yetişdirmə səylərinə kömək edəcəyini düşünürəm. Bu modellərlə biz kritik bitki yetişdirmə səylərini daha etibarlı və daha sürətli etmək üçün çalışırıq” dedi Zengler.

“İlkin təqib tədqiqatlarında biz artıq bu modellərin bitki böyüməsini optimallaşdırmaq üçün məlumatlara əsaslanan strategiyalara göstərə biləcəyi müsbət təsirlərin nümunələrini görürük.”

Daha çox məlumat: Zengler, Karsten, Citrus clementina’nın orqana spesifik metabolizminin açılması, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2503406122 . doi.org/10.1073/pnas.2503406122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Kaliforniya Universiteti – San Dieqo tərəfindən təmin edilmişdir