Liana Wait tərəfindən, UC Davis

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Nanə populyasiyasının inkişafı. BM ( Mentha × piperita ) kultivarından alınan qoltuqaltı nanə tumurcuqları 45 Gy dozadan istifadə edərək ¹³⁷ Cs mənbəyi ilə γ-şüalandırılmışdır . Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2532794123

Nanənin genomikası dadı qədər təzə deyil, lakin Kaliforniya Universitetinin Devis şəhərindən olan alimlər növə yeni genetik variasiya əlavə etməyin yolunu tapıblar. Milli Elmlər Akademiyasının materiallarında dərc olunan tapıntılar nanə sənayesinə yeni nanə növlərinin inkişafına kömək edə və klonal bitkilərin daha ümumi şəkildə yaxşılaşdırılması üçün yol xəritəsi təqdim edə bilər.

Çiyələk, kartof və bir çox meyvə ağaclarına bənzər şəkildə, nanə bitkiləri (Mentha × piperita) klonal çoxalma adlanan bir proseslə qeyri-cinsi yolla çoxalır. Nanəyə gəldikdə isə, bu, onların genomlarının 200 ildən çoxdur ki, dəyişməz qaldığı deməkdir. Genetik variasiyanın olmaması onları xəstəliklərə qarşı həssas edir və məhsuldarlıq və dad kimi xüsusiyyətlərin durğun qaldığı deməkdir.

UC Davis bitki bioloqları ABŞ-da yetişdirilən aparıcı nanə klonunda mutasiyalara səbəb olmaq üçün radiasiyadan istifadə etdilər və nəticədə 250-dən çox yeni və genetik cəhətdən fərqli variant yarandı. Ümumilikdə, onlar 1406 böyük genetik mutasiya təqdim etdilər ki, bunlardan indi yeni və üstün nanə sortlarının yetişdirilməsi və ya seçilməsi üçün əsas genləri müəyyən etmək üçün istifadə etmək olar.

“Nəticələrimiz nanə genomikasını öyrənmək üçün güclü bir mənbə və genetik variasiyanı stimullaşdırmaq və steril bitkiləri yaxşılaşdırmaq üçün ucuz, GMO olmayan bir metod təmin edir”, – ilk müəllif, UC Davis Bitki Biologiyası və Genom Mərkəzinin keçmiş əməkdaşı Nestor Kipps bildirib.

Nanə bitkiləri daha da nanəli ola bilərmi?

Layihə, 2008-ci ildə Wrigley şirkətini satın alan qlobal konfet istehsalçısı Mars Inc., Layihə alimi İzabel Henri və UC Davis Genom Mərkəzindəki Fəxri Professor Luka Komainin rəhbərlik etdiyi komandadan nanəyə uzun müddətdir ehtiyac duyulan genetik variasiyanı daxil etmələrini istəməsi ilə başladı. Xüsusilə, nanə yetişdiriciləri və sənayesi, dünyada nanə əkinçiliyini təhdid edən torpaqda yayılan göbələk xəstəliyi olan Verticillium wiltə qarşı müqavimət göstərən genləri müəyyən etməkdə maraqlıdır.

Tədqiqatçılar 1880-ci illərdə İngiltərədə kəşf edilmiş nanə klonu olan Black Mitcham bitkisinə diqqət yetirdilər. Bütün Black Mitcham bitkiləri steril klonlar olduğundan, cinsi çoxalma yolu ilə genomlarını qarışdıra bilmirlər və bu da cinsi çoxalma yolu ilə çoxalma növlərində genetik variasiyanın adətən belə yaranmasına səbəb olur.

Tədqiqatın həmmüəllifi olan Komai bildirib ki, “Black Mitcham nanə yağı dünyanın hər yerindən olan şirkətlər tərəfindən konfet, saqqız və diş məcunu istehsalında istifadə olunur. Bu klon xəstəlik səbəbindən təhlükə altındadır, ona görə də nanə sənayesi onu və ya ekvivalent və ya daha yaxşı xüsusiyyətlərə malik oxşar növü yetişdirməyə davam edə biləcəklərinə əmin olmalıdır.”

Ani genetik və aromatik variasiya

Genetik variasiyanı tətbiq etmək üçün tədqiqatçılar nanə şlamlarını qamma şüalanmasına məruz qoydular və sonra şlamları 261 tam ölçülü bitkiyə çevirdilər. Yeni bitkilərin genomlarını ardıcıllıqla araşdırıb onları Black Mitcham genomu ilə müqayisə etdikdə, hər yeni variantın orta hesabla 5,83 böyük miqyaslı mutasiya əldə etdiyini aşkar etdilər.

Komai bildirib ki, “Bu mutagenez metodu təxminən 100 illik tarixə malikdir, lakin o, hələ də gen funksiyalarını və bitkilərin inkişafını araşdırmaq üçün güclü bir vasitədir, xüsusən də onu bugünkü qabaqcıl genomiklərlə birləşdirdikdə”.

Bu mutasiyaların bitkilərin xüsusiyyətlərinə necə təsir etdiyini anlamaq üçün tədqiqatçılar yeni variantları Tulelakedəki Kaliforniya Universitetinin Dağlararası Tədqiqat və Genişləndirmə Mərkəzinin sahə stansiyasında yetişdirdilər və bitkilərin yağ profillərini xarakterizə etmək üçün yarpaqlarından yağ distillə etdilər.

Təəccüblüdür ki, onlar klonlardan ikisinin Black Mitcham ilə müqayisədə nanəyə soyuducu xüsusiyyətləri verən molekul olan mentolun xeyli az miqdarda istehsal etdiyini aşkar etdilər. Mentol Black Mitcham yağındakı qoxu molekullarının 42%-ni təşkil etsə də, bu klonlarda bu, yalnız 4%-ə yaxın idi.

Komai dedi: “Nanə, açıq-aydın ki, yağ tərkibində dəyişkən olmağı sevir. Bu yağlar saqqız hazırlamaq üçün deyil – onlar müdafiə birləşmələridir – buna görə də yağ xüsusiyyətlərində dəyişkənliyə malik olmaq bitkilərin yeni ot yeyənlərin və patogenlərin gəlməsinə uyğunlaşmasına imkan verir.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Bir bitki, birdən çox genom

Yeni variantların böyük əksəriyyəti (250/261) ximerlər idi, yəni onlar müxtəlif hüceyrə təbəqələrində çoxsaylı fərqli genomlara malikdirlər. Komai laboratoriyasının başqa bir klonal məhsul olan kartof üzərində əvvəlki işlərinə uyğun olaraq, komanda göstərdi ki, mutasiyalar bitkinin dərisini və ya epidermisini (L1 kök hüceyrələri) istehsal edən kök hüceyrələrində, bitkinin sperma və yumurta hüceyrələrini istehsal edən kök hüceyrələri (L2 kök hüceyrələri) ilə müqayisədə iki dəfədən çox tez-tez baş verir.

Tədqiqatın baş müəllifi Henri bildirib ki, “Bu, L1 hüceyrələrinin az uzunmüddətli genetik nəticələrlə faydalı variasiya təmin etmək üçün mutasiyaları daha tez toplaya biləcəyi, L2 kök hüceyrələrinin isə bitkinin cinsiyyət hüceyrələrini qorumaq üçün mutasiyalara daha davamlı ola biləcəyi fərziyyəsini dəstəkləyir”.

Tək bir kök hüceyrə qatında bitkinin genomunu dəyişdirə bilmək, seleksiyaçılara bitkinin digər xüsusiyyətlərini dəyişdirmədən toxuma və ya orqan spesifik dəyişikliklər yaratmağa imkan verə bilər.

Kipps bildirib ki, “Bu o deməkdir ki, biz bitkinin yarpaqlarına və ya arxitekturasına təsir etmədən köklərdə xəstəliklərə qarşı müqavimət yarada bilərik. Bizim metodumuz bunun üçün transgen olmayan və səmərəli yol xəritəsi təqdim edir.”

Nəşr detalları

Nestor Kippes və digərləri, Layer-spesifik genetik variasiya uzunömürlü klonal nanə bitkisində ikinci dərəcəli metabolit müxtəlifliyini açır, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2026). DOI: 10.1073/pnas.2532794123

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları 

Əsas anlayışlar

becərmə (nümunələr)təkamülDNT ardıcıllığı

UC Davis tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Lisa Lock

İncəsənət tarixi bakalavr, maddi mədəniyyət magistri. Keçmiş muzey redaktoru, paramedik və transplantasiya koordinatoru. 2021-ci ildən Science X üçün redaktorluq edir. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →