Íomhá: Éilíonn modhanna traidisiúnta athghiniúna plandaí úsáid rialtóirí fáis plandaí amhail hormóin, a d'fhéadfadh a bheith sainiúil don speiceas agus dian ar shaothar. I staidéar nua, d'fhorbair eolaithe córas nua athghiniúna plandaí trí fheidhm agus léiriú géinte a bhfuil baint acu le dí-dhifreáil (iomadú cille) agus ath-dhifreáil (orgánaiginéis) cealla plandaí a rialáil. Féach tuilleadh
Éilíonn modhanna traidisiúnta athghiniúna plandaí úsáidrialtóirí fáis plandaíamhailhormóns, a fhéadfaidh a bheith sainiúil do speicis agus dian ar shaothar. I staidéar nua, d'fhorbair eolaithe córas athghiniúna plandaí nua trí fheidhm agus léiriú géinte a bhfuil baint acu le dí-dhifreáil (iomadú cille) agus athdhifreáil (orgáiniginéis) cealla plandaí a rialáil.
Is iad plandaí príomhfhoinse bia d’ainmhithe agus do dhaoine le blianta fada. Ina theannta sin, úsáidtear na plandaí chun comhdhúile cógaisíochta agus teiripeacha éagsúla a bhaint amach. Mar sin féin, léiríonn a mí-úsáid agus an t-éileamh méadaitheach ar bhia an gá atá le modhanna nua pórúcháin plandaí. D’fhéadfadh dul chun cinn i mbiteicneolaíocht plandaí ganntanas bia amach anseo a réiteach trí phlandaí géinmhodhnaithe (GM) a tháirgeadh atá níos táirgiúla agus níos athléimní in aghaidh an athraithe aeráide.
Ar ndóigh, is féidir le plandaí plandaí nua ar fad a athghiniúint ó chill “totipotent” aonair (cill ar féidir léi cineálacha éagsúla cille a chruthú) trí dhí-idirdhealú agus ath-idirdhealú i gcealla le struchtúir agus feidhmeanna difriúla. Úsáidtear oiriúnú saorga na gcealla totipotent sin trí chultúr fíocháin plandaí go forleathan chun plandaí a chosaint, pórú, speicis thrasghéineacha a tháirgeadh agus chun críocha taighde eolaíoch. Go traidisiúnta, éilíonn cultúr fíocháin le haghaidh athghiniúint plandaí úsáid rialtóirí fáis plandaí (GGRanna), amhail áicsiní agus cíteaciníní, chun difreáil cille a rialú. Mar sin féin, is féidir le coinníollacha hormónacha is fearr a bheith éagsúil go mór ag brath ar an speiceas plandaí, ar na coinníollacha cultúir agus ar an gcineál fíocháin. Dá bhrí sin, is féidir go mbeadh sé ina thasc am-íditheach agus dian ar shaothar coinníollacha taiscéalaíochta is fearr a chruthú.
Chun an fhadhb seo a shárú, d'fhorbair an tOllamh Comhlach Tomoko Ikawa, mar aon leis an Ollamh Comhlach Mai F. Minamikawa ó Ollscoil Chiba, an tOllamh Hitoshi Sakakibara ó Scoil Iarchéime na nEolaíochtaí Bith-Talmhaíochta in Ollscoil Nagoya agus Mikiko Kojima, teicneoir saineolach ó RIKEN CSRS, modh uilíoch chun plandaí a rialú trí rialáil. Léiriú géinte difreála cealla “atá rialaithe go forbartha” (DR) chun athghiniúint plandaí a bhaint amach. Foilsithe in Imleabhar 15 de Frontiers in Plant Science an 3 Aibreán, 2024, thug an Dr. Ikawa tuilleadh eolais faoina gcuid oibre taighde, ag rá: “Ní úsáideann ár gcóras PGRanna seachtracha, ach ina ionad sin úsáideann sé géinte fachtóra trascríobh chun difreáil cealla a rialú. cosúil le cealla ilchumhachtacha a spreagtar i mamaigh.”
Rinne na taighdeoirí dhá ghéin DR, BABY BOOM (BBM) agus WUSCHEL (WUS), a léiriú go heicteapópach ó Arabidopsis thaliana (a úsáidtear mar phlanda samhail) agus rinne siad scrúdú ar a n-éifeacht ar dhifreáil cultúir fíocháin tobac, leitís agus petunia. Códaíonn BBM fachtóir trascríobh a rialaíonn forbairt suthach, ach códaíonn WUS fachtóir trascríobh a choinníonn céannacht gascheall i réigiún meiristéim apical an ghéag.
Léirigh a dturgnaimh nach leor léiriú Arabidopsis BBM nó WUS leo féin chun difreáil cille a spreagadh i bhfíochán duille tobac. I gcodarsnacht leis sin, spreagann comhléiriú BBM feabhsaithe go feidhmiúil agus WUS modhnaithe go feidhmiúil feinóip difreála uathrialach luathaithe. Gan úsáid a bhaint as PCR, dhifreáil cealla duille trasghéineacha ina gcalla (mais cille neamh-eagraithe), struchtúir ghlasa cosúil le horgáin agus bachlóga teagmhasacha. Léirigh anailís chainníochtúil ar imoibriú slabhrúil polaiméaráise (qPCR), modh a úsáidtear chun trascríbhinní géine a chainníochtú, go raibh baint ag léiriú Arabidopsis BBM agus WUS le foirmiú calli agus péacáin trasghéineacha.
Agus ról ríthábhachtach na fíteahormón i ndeighilt agus i ndifreáil cille á mheas, rinne na taighdeoirí cainníochtú ar leibhéil sé fíteahormón, eadhon áicsin, cíteacinin, aigéad abscisic (ABA), gibberellin (GA), aigéad jasmonic (JA), aigéad salaicileach (SA) agus a meitibilítí i mbarr plandaí trasghéineacha. Léirigh a gcuid torthaí go méadaíonn leibhéil an áicsin ghníomhaigh, an chíteacinin, ABA, agus GA neamhghníomhach de réir mar a dhifreálann cealla ina n-orgáin, rud a aibhsíonn a róil i ndifreáil cealla plandaí agus in orgánghineas.
Ina theannta sin, bhain na taighdeoirí úsáid as trascríbhinní seicheamhú RNA, modh chun anailís cháilíochtúil agus chainníochtúil a dhéanamh ar léiriú géine, chun patrúin léiriú géine i gcealla trasghéineacha a léiríonn difreáil ghníomhach a mheas. Léirigh a gcuid torthaí go raibh géinte a bhaineann le iomadú cille agus áicsin saibhrithe i ngéinte a bhí rialaithe go difriúil. Léirigh scrúdú breise ag baint úsáide as qPCR go raibh léiriú ceithre ghéin sna cealla trasghéineacha méadaithe nó laghdaithe, lena n-áirítear géinte a rialaíonn difreáil cealla plandaí, meitibileacht, orgánaiginéis, agus freagairt áicsin.
Tríd is tríd, léiríonn na torthaí seo cur chuige nua agus ildánach maidir le hathghiniúint plandaí nach dteastaíonn cur i bhfeidhm seachtrach PCR uaidh. Ina theannta sin, d’fhéadfadh an córas a úsáideadh sa staidéar seo feabhas a chur ar ár dtuiscint ar phróisis bhunúsacha difreála cealla plandaí agus feabhas a chur ar roghnú biteicneolaíoch speiceas plandaí úsáideach.
Agus aird á tabhairt aige ar na feidhmeanna féideartha a bhaineann lena chuid oibre, dúirt an Dr. Ikawa, “D’fhéadfadh an córas tuairiscithe feabhas a chur ar phórú plandaí trí uirlis a sholáthar chun difreáil cheallacha cealla plandaí trasghéineacha a spreagadh gan gá le PCR. Dá bhrí sin, sula nglactar le plandaí trasghéineacha mar tháirgí, luasóidh an tsochaí pórú plandaí agus laghdóidh sí costais táirgthe gaolmhara.”
Maidir leis an Ollamh Comhlach Tomoko Igawa Is ollamh cúnta í an Dr. Tomoko Ikawa i Scoil Iarchéime na Gairneoireachta, san Ionad d'Eolaíochtaí Móilíneacha Plandaí, agus san Ionad um Thaighde ar Thalmhaíocht Spáis agus ar Ghairneoireacht, Ollscoil Chiba, an tSeapáin. I measc a cuid spéiseanna taighde tá atáirgeadh agus forbairt ghnéasach plandaí agus biteicneolaíocht plandaí. Díríonn a cuid oibre ar thuiscint a fháil ar na meicníochtaí móilíneacha d'atáirgeadh gnéasach agus ar dhifreáil cealla plandaí ag baint úsáide as córais thrasghéineacha éagsúla. Tá roinnt foilseachán aici sna réimsí seo agus is ball í de Chumann Biteicneolaíochta Plandaí na Seapáine, de Chumann Luibheolaíoch na Seapáine, de Chumann Pórúcháin Plandaí na Seapáine, de Chumann Fiseolaithe Plandaí na Seapáine, agus den Chumann Idirnáisiúnta um Staidéar ar Atáirgeadh Gnéasach Plandaí.
Difreáil uathrialach cealla trasghéineacha gan úsáid sheachtrach hormóin: léiriú géinte dúchasacha agus iompar fíteahormón
Dearbhaíonn na húdair gur rinneadh an taighde in éagmais aon chaidrimh tráchtála nó airgeadais a d’fhéadfaí a léirmhíniú mar choinbhleacht leasa féideartha.
Séanadh: Níl AAAS ná EurekAlert freagrach as cruinneas preasráitis a fhoilsítear ar EurekAlert! Aon úsáid faisnéise ag an eagraíocht a sholáthraíonn an fhaisnéis nó tríd an gcóras EurekAlert.
Am an phoist: 22 Lúnasa 2024