Facebook Twitter

Noi pași în descifrarea genomului cerealelor ar permite producții ridicate

Marea familie  Triticeae cuprinde câteva dintre cele mai importante culturi  de cereale, inclusiv grâul de panificație (Triticum aestivum L.) și orzul (Hordeum vulgare L.). Unul dintre rezultatele majore ale procesului de domesticire a speciilor de Triticae a fost creșterea numărului de boabe pe inflorescență la soiurile moderne, ca urmare a creșterii fertilității fructelor.
    Toate plantele din familia Triticeae produc o inflorescență neîngrădită, denumită și spic. La grâu, spicul este alcătuit din mai multe ramuri, care generează fiecare  un număr nedeterminat de florete ce produc boabe. Mai mult de 70% din florete sunt avortate în timpul dezvoltării lor. Deși se știe că numărul de boabe stabilit pe fiecare ramificație a spicului este determinat de fertilitatea fiecărei florete, baza genetică pentru fertilitatea spicului a fost recent identificată. Un grup internațional de cercetători, reuniți sub egida Institutului de Genetică și de Cercetare a Plantelor de Cultură (IPK Gatersleben) din Leibniz, au colaborat pentru de a decoda baza genetică a fertilității grâului.
    Cercetătorii au identificat gena de creștere a numărului de boabe (GNI-A1), care a evoluat în Triticeae prin dublarea genei, pe brațul cromozomial 2AL.
    În cursul procesului de domesticire, o scădere a expresiei GNI1 a condus la florete mai fertile și o creștere a boabelor pe spic. Totuși, prin analiza suplimentară a soiurilor de grâu cu randament ridicat, cercetătorii au reușit să dezvăluie o alelă cu funcție redusă a genei GNI-A1. Această alelă mutantă a fost găsită în grâul modern, cu o fertilitate mai mare a floretei, ceea ce înseamnă că a crescut fertilitatea floretei și că a avut loc o selecție a soiurilor de grâu care purtau alela cu funcționalitate redusă în timpul mai multor selecții pe perioada domesticirii grâului.
    Primul autor al studiului, dr. Shun Sakuma,  subliniază că "acest studiu demonstrează pentru prima dată o asociere directă între creșterea fertilității florilor, creșterea numărului de boabe pe spic și randamentele mai mari ale grâului selecționat".
    Ca un rezultat suplimentar al colaborării internaționale, GNI-A1 s-a dovedit a fi un oinolog al genei Vrs1 de orz, care controlează fertilitatea floretelor laterale și conduce la dezvoltarea floretelor inhibate. Similar cu alela cu funcție redusă a GNI-A1, mutanții cu pierdere de funcție ai Vrs1 au condus la un randament crescut al boabelor.
    Identificarea și înțelegerea bazei genetice a fertilității floretei deschide acum noi opțiuni pentru investigarea ulterioară a arhitecturii plantelor și pentru îmbunătățirea randamentului cerealelor la grâu. Și, după cum a subliniat dr. Schnurbusch (IPK), "aceste cunoștințe ar putea ajuta în găsirea de gene conexe care lucrează sinergic pentru a îmbunătăți în continuare cerealele, pentru a îndeplini cerințele generate de nevoile alimentare în creștere, care se prefigurează".
Articolul original, ca și date  suplimentare, sunt disponibile pe  https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190311101204.htm
Poza: By Miquel Pujol, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=15543737



 
 
 
 
 
 

Abonează-te la Newsletter

Pentru a fi la curent cu ultimele știri și oferte, abonează-te la newsletter. Nu trimitem spam.