क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरूले आनुवंशिक डेटा पत्ता लगाएका छन् जसले टमाटर र धान जस्ता खाद्य बालीहरूलाई हाम्रो तापक्रम ग्रहमा खडेरीको अधिक तीव्र अवधिमा बाँच्न मद्दत गर्दछ।
गत दशकको अवधिमा, अनुसन्धान टोलीले बालीको जराको एक आणविक एटलस सिर्जना गर्न खोज्यो, जहाँ बिरुवाहरूले पहिले खडेरी र अन्य वातावरणीय खतराहरूको प्रभाव पत्ता लगाउँछन्। यसो गर्दा, तिनीहरूले जीनहरू पत्ता लगाए जुन वैज्ञानिकहरूले यी तनावहरूबाट बिरुवाहरूलाई जोगाउन प्रयोग गर्न सक्छन्। तिनीहरूको काम, जर्नलमा मे २० मा प्रकाशित भयो सेल, रूट प्रकार्यहरूको उच्च स्तरको समझ हासिल गर्यो किनभने यसले टमाटरको जराको विभिन्न कक्षहरूबाट आनुवंशिक डेटालाई घर भित्र र बाहिर दुवैलाई जोडेको छ।
"बारम्बार, अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रयोगशाला र हरितगृह प्रयोगहरू गर्छन्, तर किसानहरूले खेतमा चीजहरू उब्जाउँछन्, र यो डेटाले क्षेत्रका नमूनाहरूलाई पनि हेर्छ," नीलिमा सिन्हा, यूसी डेभिस, वनस्पति जीवविज्ञानका प्राध्यापक र पेपरको सह-लेखकले भने। डेटाले बिरुवालाई तीनवटा मुख्य चीजहरू बनाउन बताउने जीनको बारेमा जानकारी दियो।
जाइलेम खोक्रो, पाइप-जस्तो भाँडाहरू हुन् जसले पानी र पोषक तत्व जरादेखि अंकुरसम्म पुर्याउँछ। जाइलममा ढुवानी बिना, बिरुवाले प्रकाश संश्लेषण मार्फत आफ्नै खाना बनाउन सक्दैन। "जाइलमले बिरुवाहरूलाई खडेरीका साथै नुन र अन्य तनावहरू विरुद्ध किनारा लगाउन धेरै महत्त्वपूर्ण छ," यूसी डेभिसका वनस्पति जीवविज्ञानका प्राध्यापक सिओभान ब्राडीले भने।
फलस्वरूप, जाइलेममा बिरुवाको खनिज ढुवानी बिना, मानव र अन्य जनावरहरूमा हाम्रो बाँच्नको लागि आवश्यक भिटामिन र पोषक तत्वहरू कम हुनेछन्। जाइलम बनाउनका लागि आवश्यक केही सामान्य खेलाडीहरूको अतिरिक्त, नयाँ र आश्चर्यजनक जीनहरू फेला परे।
जीनको दोस्रो कुञ्जी सेट ती हुन् जसले जराको बाहिरी तहलाई लिग्निन र सबेरिन उत्पादन गर्न निर्देशित गर्दछ। सुबेरिन कर्कको मुख्य पदार्थ हो र यसले बिरुवाका कोषहरूलाई बाक्लो तहमा घेर्छ, खडेरीको समयमा पानीमा राख्छ। टमाटर र धान जस्ता बालीको जरामा सुबरिन हुन्छ। स्याउको फलमा बाहिरी कोशिकाहरू वरिपरि सबेरिन हुन्छ। जहाँ पनि यो हुन्छ, यसले बोटलाई पानी गुमाउनबाट रोक्छ। लिग्निनले पनि कोशिकाहरूलाई वाटरप्रूफ गर्दछ र मेकानिकल समर्थन प्रदान गर्दछ।
"सुबेरिन र लिग्निन सुख्खा संरक्षणको प्राकृतिक रूपहरू हुन्, र अब जब कोशिकाहरूको यो विशेष तहमा तिनीहरूको लागि एन्कोड गर्ने जीनहरू पहिचान गरिएको छ, यी यौगिकहरू बढाउन सकिन्छ," अध्ययन सह-लेखक जुलिया बेली-सेरेस, एक यूसीले भने। आनुवंशिकी को रिभरसाइड प्रोफेसर। "म उत्साहित छु कि हामीले यो नमी बाधा तहलाई विनियमित गर्ने जीनहरूको बारेमा धेरै सिकेका छौं। बालीहरूको लागि खडेरी सहनशीलता सुधार गर्न सक्षम हुनु धेरै महत्त्वपूर्ण छ, "उनले भनिन्।
बिरुवाको जरा मेरिस्टेमको लागि एन्कोड गर्ने जीनहरू पनि टमाटर, चामल र अरेबिडोप्सिस, झार जस्तो मोडेल बिरुवाको बीचमा उल्लेखनीय रूपमा मिल्दोजुल्दो देखियो। मेरिस्टेम प्रत्येक जराको बढ्दो टिप हो, र यो जरा बनाउने सबै कक्षहरूको स्रोत हो।
"यो क्षेत्र हो जसले बाँकी जरा बनाउन गइरहेको छ, र यसको स्टेम सेल आलाको रूपमा काम गर्दछ," बेली-सेरेसले भने। "यसले जराहरूको गुणहरू आफैंले निर्धारण गर्दछ, जस्तै तिनीहरू कति ठूला हुन्छन्। यसको ज्ञानले हामीलाई राम्रो जरा प्रणाली विकास गर्न मद्दत गर्न सक्छ।"
ब्राडीले बताए कि जब किसानहरू कुनै विशेष बालीमा रुचि राख्छन्, उनीहरूले देख्न सक्ने विशेषताहरू भएका बोटबिरुवाहरू छनौट गर्छन्, जस्तै ठूला, बढी आकर्षक फलहरू। प्रजननकर्ताहरूका लागि जमिनमुनि देख्न नसक्ने गुणहरू भएका बोटबिरुवाहरू छनोट गर्न धेरै गाह्रो छ।
"बिरुवाको 'लुकेको आधा', जमिन मुनि, प्रजननकर्ताहरूले बिरुवालाई सफलतापूर्वक उब्जाउन चाहन्छन् भनेर विचार गर्न महत्त्वपूर्ण छ," ब्राडीले भने। "बिरुवाको जराको मेरिस्टेम परिमार्जन गर्न सक्षम हुनुले हामीलाई थप वांछनीय गुणहरू भएका बालीहरू इन्जिनियर गर्न मद्दत गर्नेछ।"
यद्यपि यो अध्ययनले तीनवटा बिरुवाहरू मात्र विश्लेषण गरेको छ, टोलीले निष्कर्षलाई अझ व्यापक रूपमा लागू गर्न सकिन्छ भन्ने विश्वास गर्छ। "टमाटर र चामल 125 मिलियन भन्दा बढी वर्षको विकास द्वारा अलग गरिएको छ, तर हामी अझै पनि मुख्य विशेषताहरू नियन्त्रण गर्ने जीनहरू बीच समानताहरू देख्छौं," बेली-सेरेसले भने। "सम्भवतः यी समानताहरू अन्य बालीहरूमा पनि लागू हुन्छन्।"