John Innes Mərkəzi tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Kredit: Pexels-dən Chris F

Həyatda hansı çətinliklər yaransa da, analar çox vaxt nəsilləri erkən inkişafın riskli mərhələlərində istiqamətləndirərkən ən yaxşısını bilirlər. Con İnnes Mərkəzi və Erlham İnstitutunun maraqlı araşdırmalarına görə, insanlara tətbiq edildikdə tanış olan bu ssenari bitkilər üçün də doğrudur.

Milli Elmlər Akademiyasının Proceedings jurnalında dərc olunmuş tədqiqat biologiyada uzun müddətdir davam edən suallara cavab verir: Bitkilər inkişaf edən toxumlarında ətraf mühiti birbaşa hiss edə bilirlərmi, yoxsa valideynləri tərəfindən əldə edilən mövsümi məlumatlar toxumlara ötürülürmü?

Bunu araşdırmaq üçün tədqiqatçılar tək hüceyrəli texnologiyadakı irəliləyişlərdən istifadə etdilər ki, bu da hüceyrələrin həm fərdi, həm də toxuma mühiti kontekstində yerində molekulyar analizinə imkan verir. Onlar bu inkişaf edən texnologiyanı həm erkək, həm də dişi reproduktiv orqanlarına malik “model” bitki olan Arabidopsis thaliana-nın toxuma nümunələrinə tətbiq etdilər.

Bitki anaları toxum yuxusunu necə idarə edir

Onlar müəyyən ediblər ki, temperatur düşəndə ​​bitki hormonu olan absiz turşusu (ABA) spesifik bitki ana reproduktiv toxumalarında artır.

Bu soyuq şəraitdə bitki böyüməsinin inhibitoru olan bu hormon, inkişaf edən toxumlara daha tez göndərilir və bu da onun yuxu vəziyyətinə (ətraf mühit şəraiti əlverişli olana qədər toxumların böyüməsinə mane olan “yuxu vəziyyəti”) daxil olmasına kömək edir.

Toxumların uğurlu cücərməsi üçün faydalı olan isti temperaturda tədqiqatçılar ABA-nın erkən zirvəyə çatmadığını, əksinə, toxumların yuxu vəziyyətinə gətirilməsində daha az rol oynayaraq sabit şəkildə qurulduğunu müşahidə etdilər.

Digər ana olmayan toxumalarda temperaturla ABA-da az və ya heç bir dəyişiklik müşahidə edilməyib. Sonrakı təcrübələr göstərib ki, hormon istehsal edə bilməyən ana bitkilər toxumlarında yuxu reaksiyasına səbəb ola bilməzlər. Birlikdə, təcrübələr inkişaf edən toxumların ana bitkidən ABA şəklində son mövsümi temperatur və qida məlumatlarını aldığı bir mexanizmi ortaya qoyur.Nəsil toxumlarının yuxu vəziyyətinin temperatur tənzimlənməsi ana bitkidə nitrat siqnalının və ABA səviyyələrinin LHP1 tənzimlənməsini tələb edir. Kredit: Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2519319122

İqlim dəyişkənliyinə davamlılıq və məhsullar üçün təsirlər

Bu tədqiqat bitkilərin iqlim dəyişikliyinə uyğunlaşması üçün nə qədər vaxt lazım olduğu ilə bağlı müzakirələrə əsas töhfədir. Bu tədqiqatın mesajı ondan ibarətdir ki, müəyyən dərəcədə onlar demək olar ki, dərhal uyğunlaşa bilirlər, çünki anaları tərəfindən sürətli hormonal mesajlaşmadan istifadə edərək yayıldıqları mühitə əvvəlcədən uyğunlaşdırılırlar.

Hormonal daşınmanın bir nəsildən digərinə xüsusiyyətlərə necə təsir edə biləcəyini vurğulayan tədqiqat, iqlimə uyğun bitkilər yetişdirmək istəyən tədqiqatçılar və seleksiyaçılar üçün genetik və epigenetik mirasla yanaşı, həyati əhəmiyyətli yeni bir vasitə təqdim edir.

Bu tədqiqat həmçinin kənd təsərrüfatında cücərmə ilə bağlı böyük bir problemin – toxumun vaxtında cücərmə qabiliyyətinin – həllinə kömək edə bilər ki, bu da fermerlər üçün daha proqnozlaşdırıla bilən məhsuldarlığa gətirib çıxarır. Bu təcrübələrdə əldə edilən biliklərdən istifadə ana bitkinin böyüdüyü yerli mühitə daha yaxşı uyğunlaşmış toxumların inkişafına imkan verə bilər.

Con İnnes Mərkəzinin qrup rəhbəri və tədqiqatın müəllifi professor Stiv Penfild deyib: “İnsanlar olaraq uşaqların sosial mühitə uyğunlaşmasına kömək etmək üçün çox səy sərf edirik və bitkilərdə də oxşar bir qanunauyğunluq aşkar etmişik. Ana bitkinin yaşadığı temperatur və qida maddələrinin mövcudluğu onların toxumlara ötürdüyü hormonun miqdarını müəyyən edir.”

“Bu, bitkilərin yalnız təkamülə və ya genetik dəyişikliklərə etibar etmədiyini göstərir; onlar sadəcə toxumların ananın yaşadığı mühitə əvvəlcədən uyğunlaşmasına kömək etmək üçün lazımi miqdarda hormon əldə edə bilərlər.”

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 .

Ən müasir alətlər gizli detalları ortaya çıxarır

Tədqiqatın mühüm bir xüsusiyyəti, Earlham İnstitutunda 10X Genomics Chromium X (yüksək məhsuldarlıqlı tək hüceyrəli sekvenser) və BD FACSAria Fusion (Axın Sitometri) platformalarının birgə istifadəsi idi.

Əvvəllər bütün meyvə toxumalarına baxıldıqda hormonun təsirlərini aşkar etmək çətin idi, lakin biosensasiya cihazlarının köməyi ilə fərdi toxumaların müayinəsi əvvəllər müşahidə olunmayan subhüceyrə aktivliyini aşkar etdi.

Professor Penfild dedi: “Hormonun yerləşdiyi bütün hüceyrələri, ana toxumalarından toxumlara hərəkəti və hər bir toxum hüceyrəsinin ana hormonuna reaksiyasını görə bildik. Əvvəllər bu inanılmaz detalı görə bilməmişdik; Earlham İnstitutundakı texnologiya və həmkarlarımızın təcrübəsi bu tədqiqat sahəsində transformativ olmuşdur.”

Məqalənin həmmüəllifi və Earlham İnstitutunun tək hüceyrəli və məkan analizi platformasının meneceri Dr. Andrew Goldson dedi: “Toplu nümunədən məlumat çıxarmağa çalışmaq, meyvə smuzisində fərdi dadları təcrid etməyə çalışmaq kimidir. Tək hüceyrəli texnologiya bu fərdi dadları təcrid etməyin bir yoludur; bu, toxumadakı hər bir hüceyrədən spesifik məlumat əldə etməyə imkan verir.”

“Biz təkhüceyrəli və məkan texnologiyaları sahəsində güclü bir platforma və alimlərə tədqiqat və kəşflərini maksimum dərəcədə artırmağa kömək edən təcrübə yaratmışıq. Bu tədqiqat texnologiyanı tapşırığa uyğunlaşdırmaq üçün komandadan çoxlu sayda texniki təcrübə və yaradıcı problem həlli tələb edirdi.”

Nəşr detalları

Xiaochao Chen və digərləri, Toxumların yuxu vəziyyətinin ana iqliminə uyğunlaşması absis turşusunun nəsillərarası daşınması yolu ilə baş verir, Milli Elmlər Akademiyasının materialları (2025). DOI: 10.1073/pnas.2519319122

Jurnal məlumatları: Milli Elmlər Akademiyasının materialları 

Əsas anlayışlar

inkişaf biologiyasıçiçəkli bitkilərqaya çəyirdəyiUyğunlaşma, Bioloji

John Innes Mərkəzi tərəfindən təmin edilir