Íomhá: Éilíonn modhanna traidisiúnta athghiniúna plandaí go n-úsáidfear rialtóirí fáis plandaí cosúil le hormóin, ar féidir leo a bheith sainiúil ó thaobh speicis agus saothair-dian. I staidéar nua, d'fhorbair eolaithe córas athghiniúna plandaí nua trí fheidhm agus léiriú na ngéinte a bhaineann le dídhifreáil (iomadú cille) agus athdhifreáil (organogenesis) cealla plandaí a rialáil. Féach ar níos mó
Éilíonn modhanna traidisiúnta athghiniúna plandaí úsáid a bhaint asrialtóirí fás plandaíar nóshormóns, ar féidir leo a bheith sainiúil do speiceas agus dian-oibre. I staidéar nua, d'fhorbair eolaithe córas athghiniúna plandaí nua trí fheidhm agus léiriú na ngéinte a bhaineann le dídhifreáil (iomadú cille) agus athdhifreáil (organogenesis) cealla plandaí a rialáil.
Tá plandaí mar phríomhfhoinse bia d’ainmhithe agus do dhaoine le blianta fada anuas. Ina theannta sin, úsáidtear na plandaí chun comhdhúile cógaisíochta agus teiripeacha éagsúla a bhaint as. Mar sin féin, cuireann a mí-úsáid agus éileamh méadaitheach ar bhia béim ar an ngá atá le modhanna nua pórúcháin plandaí. D’fhéadfadh dul chun cinn i mbiteicneolaíocht plandaí ganntanas bia sa todhchaí a réiteach trí phlandaí géinmhodhnaithe (GM) a tháirgeadh atá níos táirgiúla agus níos athléimní i leith athrú aeráide.
Ar ndóigh, is féidir le plandaí plandaí iomlána nua a athghiniúint ó chill “totipotent” amháin (cill ar féidir ilchineálacha cille a chruthú) trí dhifreáil agus athdhifreáil go cealla le struchtúir agus feidhmeanna éagsúla. Úsáidtear riochtú saorga cealla totipotent den sórt sin trí chultúr fíocháin plandaí go forleathan chun plandaí a chosaint, pórú, táirgeadh speiceas trasgenach agus chun críocha taighde eolaíoch. Go traidisiúnta, éilíonn cultúr fíocháin le haghaidh athghiniúint plandaí úsáid a bhaint as rialtóirí fáis plandaí (GGRanna), mar auxins agus cytokinins, chun difreáil cille a rialú. Mar sin féin, is féidir leis na coinníollacha hormónacha is fearr a bheith éagsúil go mór ag brath ar an speiceas plandaí, na coinníollacha cultúir agus an cineál fíocháin. Dá bhrí sin, is féidir le cruthú na gcoinníollacha taiscéalaíochta barrmhaithe a bheith ina thasc am-íditheach agus dian ar shaothar.
Chun an fhadhb seo a shárú, d’fhorbair an tOllamh Comhlach Tomoko Ikawa, in éineacht leis an Ollamh Comhlach Mai F. Minamikawa ó Ollscoil Chiba, an tOllamh Hitoshi Sakakibara ó Scoil Iarchéime na nEolaíochtaí Bith-Talmhaíochta Ollscoil Nagoya agus Mikiko Kojima, saineolaí teicneoir ó RIKEN CSRS, modh uilíoch chun plandaí a rialú trí rialáil. Léiriú ar ghéinte difreála cille “rialaithe forbartha” (DR) chun athghiniúint plandaí a bhaint amach. Arna fhoilsiú in Imleabhar 15 de Frontiers in Plant Science an 3 Aibreán, 2024, chuir an Dr. Ikawa tuilleadh faisnéise ar fáil faoina gcuid oibre taighde, ag rá: “Ní úsáideann ár gcóras PGRanna seachtracha, ach ina ionad sin úsáideann sé géinte fachtóir trascríobh chun difreáil cille a rialú.
Léirigh na taighdeoirí go hectopically dhá ghéinte DR, BABY BOOM (BBM) agus WUSCHEL (WUS), ó Arabidopsis thaliana (a úsáidtear mar ghléasra múnla) agus scrúdaigh siad a n-éifeacht ar dhifreáil chultúr fíocháin tobac, leitís agus petunia. Ionchódaíonn BBM fachtóir trascríobh a rialaíonn forbairt suthach, ach ionchódaíonn WUS fachtóir trascríobh a chothaíonn céannacht gascheall i réigiún an mhéistéama apical péine.
Léirigh a gcuid turgnaimh nach leor an abairt Arabidopsis BBM nó WUS amháin chun difreáil cille a chothú i bhfíochán duillí tobac. I gcodarsnacht leis sin, de bharr comhléiriú BBM atá feabhsaithe go feidhmiúil agus WUS atá modhnaithe go feidhmiúil, spreagann sé feinitíopa difreála uathrialaitheach luathaithe. Gan úsáid a bhaint as PCR, rinne cealla duille trasgenacha idirdhealú i callus (mais cille neamheagraithe), struchtúir glasa cosúil le horgán agus bachlóga teagmhasacha. Léirigh anailís chainníochtúil imoibriú slabhrúil polaiméaráise (qPCR), modh a úsáidtear chun athscríbhinní géine a chainníochtú, go raibh comhghaol idir an abairt Arabidopsis BBM agus WUS agus foirmiú calli agus shoots trasgenacha.
Ag cur san áireamh an ról ríthábhachtach atá ag fítea-hormóin i rannán cille agus difreáil, rinne na taighdeoirí leibhéil sé fítea-hormóin a chainníochtú, eadhon auxin, cytokinin, aigéad abscisic (ABA), gibberellin (GA), aigéad jasmonic (JA), aigéad salaicileach (SA) agus a mheitibilítí i mbarra plandaí trasgenacha. Léirigh a gcuid torthaí go n-ardaíonn leibhéil gníomhacha aicsin, cytokinin, ABA, agus GA neamhghníomhach de réir mar a dhifreálann cealla in orgáin, ag cur béime ar a róil i ndifreáil cealla plandaí agus organogenesis.
Ina theannta sin, d’úsáid na taighdeoirí tras-scríbhinní seicheamhaithe RNA, modh chun anailís cháilíochtúil agus chainníochtúil a dhéanamh ar léiriú géine, chun patrúin léiriú géine i gcealla trasgenacha a léiríonn difreáil ghníomhach a mheas. Léirigh a dtorthaí gur saibhríodh géinte a bhaineann le iomadú cille agus aicsin i ngéinte rialaithe difreálach. Léirigh scrúdú breise ag baint úsáide as qPCR gur tháinig méadú nó laghdú ar léiriú ceithre ghéinte ar na cealla transgenic, lena n-áirítear géinte a rialaíonn difreáil cille plandaí, meitibileacht, organogenesis, agus freagairt auxin.
Ar an iomlán, léiríonn na torthaí seo cur chuige nua agus ilúsáideach maidir le hathghiniúint plandaí nach gá PCR a chur i bhfeidhm go seachtrach. Ina theannta sin, féadfaidh an córas a úsáidtear sa staidéar seo feabhas a chur ar ár dtuiscint ar na próisis bhunúsacha a bhaineann le difreáil cealla plandaí agus feabhas a chur ar roghnú biteicneolaíochta speiceas úsáideach plandaí.
Ag cur béime ar fheidhmeanna féideartha a chuid oibre, dúirt an Dr. Ikawa, "D'fhéadfadh an córas tuairiscithe pórú plandaí a fheabhsú trí uirlis a sholáthar chun idirdhealú ceallacha de chealla plandaí trasgenacha a spreagadh gan gá le PCR. Dá bhrí sin, sula nglactar le plandaí trasgenacha mar tháirgí, luasóidh an tsochaí pórú plandaí agus laghdóidh sé na costais táirgthe ghaolmhara."
Maidir leis an Ollamh Comhlach Tomoko Igawa Is ollamh cúnta é an Dr Tomoko Ikawa ag Scoil Iarchéime na Gairneoireachta, an Lárionad d'Eolaíochtaí Plandaí Móilíneacha, agus an Lárionad um Thaighde Talmhaíochta agus Gairneoireachta Spáis, Ollscoil Chiba, an tSeapáin. Áirítear lena cuid spéiseanna taighde atáirgeadh agus forbairt ghnéasach plandaí agus biteicneolaíocht plandaí. Díríonn a cuid oibre ar thuiscint a fháil ar mheicníochtaí móilíneacha an atáirgeadh gnéasach agus difreáil cealla plandaí ag baint úsáide as córais trasgenacha éagsúla. Tá roinnt foilseachán aici sna réimsí seo agus tá sí ina ball de Chumann Biteicneolaíochta Plandaí na Seapáine, de Chumann Luibheolaíoch na Seapáine, de Chumann Pórú Plandaí na Seapáine, de Chumann na bhFiseolaithe Plandaí na Seapáine, agus den Chumann Idirnáisiúnta um Staidéar ar Atáirgeadh Gnéis Plandaí.
Difreáil uathrialach ar chealla trasgenacha gan úsáid sheachtrach hormóin: léiriú géinte endogenous agus iompar fítea-hormóin
Dearbhaíonn na húdair go ndearnadh an taighde in éagmais aon chaidrimh tráchtála nó airgeadais a d’fhéadfaí a fhorléiriú mar choinbhleacht leasa féideartha.
Séanadh: Níl AAAS agus EurekAlert freagrach as cruinneas na bpreaseisiúintí a fhoilsítear ar EurekAlert! Aon úsáid faisnéise ag an eagraíocht a sholáthraíonn an fhaisnéis nó trí chóras EurekAlert.
Am postála: Lúnasa-22-2024