Polen veya tohum yok Mirage Haberleri

North Carolina Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar, normal şekilde büyürken polen ve canlı tohumlardan yoksun tütün bitkileri üretmek için önemli bir geni bir bitki hücresindeki bir bölmeden diğerine başarıyla taşıdılar. Bulguları, mahsul verimini en üst düzeye çıkarmak için hibrit tohumlar üretmenin daha iyi yollarına yol açabilir veya ahududu, böğürtlen veya muscadine üzümleri gibi genellikle istenen özelliğe sahip olmayan meyve çeşitlerine çekirdeksiz tohumlar ekleyebilir.

Araştırmacılar hücrenin enerji üreten kısmı olan mitokondri üzerinde çalışmaya başladı. Bitkilerde, mitokondriyal genomdaki anormallikler, sitoplazmik erkek kısırlığı (CMS) olarak bilinen ve birçok önemli mahsulde yüksek verimli hibrit tohumlar üretmek için başarıyla kullanılan bir özellik olan polen üretememe ile ilişkilendirilebilir. Ancak ticari ölçekte hibrit tohum üretimini kolaylaştıracak kadar sağlam olan CMS tabanlı sistemler sınırlıdır.

Kavram kanıtlama çalışmalarındaNC Eyaleti araştırmacıları, Precision BioSciences ve Elo Life Systems’dan meslektaşlarıyla işbirliği içinde, bitki araştırmalarında yaygın olarak kullanılan bir model tür olan tütünde bir CMS özelliği oluşturmanın mümkün olup olmadığını test etmek için benzersiz bir strateji uyguladılar. Araştırmacılar ilk önce atp1 adı verilen önemli bir mitokondriyal geni aldılar ve bunu, aktarılan atp1 geninin bitkinin her hücresinde ifade edilmesine izin vereceğini umdukları, promoter olarak bilinen bir elementin düzenleyici kontrolü altına aldıktan sonra çekirdeğe aktardılar. . Polen üretiminden sorumlu olanlar hariç. Araştırmacılar daha sonra orijinal atp1 genini mitokondriden kalıcı olarak çıkarmak için genom düzenleme araçlarını kullandılar.

Yaklaşımları başarılı oldu.

NC Eyaleti Bitki Bilimleri Philip Morris Profesörü ve araştırmayı açıklayan bir makalenin ilgili yazarı Ralph Dewey, “Sonuçlar beklentilerimizi aştı” dedi. “Bitkiler çiçeklenmeye başlayana kadar tamamen normal görünüyordu, ancak aktarılan atp1 geni artık ifade edilmediği için polen üretemediler. Daha da önemlisi, orijinal atp1 geni mitokondriyal genomdan silindiği için bu özellik anneden miras alınacaktı.” Bu, büyük ölçekli hibrit tohum üretimi için Kritik bir husustur.”

Bu teknolojinin tek kurbanı polen değildi. Yakındaki bir doğal bitkiden gelen polenle çapraz tozlaşma gerçekleştiğinde, tütün bitkileri beklenmedik bir şekilde, karpuz ve üzüm gibi yaygın “çekirdeksiz” meyvelerde görülenlere çok benzeyen küçük, içi boş tohumlar üretti.

Dewey, “Bunun nedeni, seçtiğimiz promoterin yalnızca polen oluşumu sırasında değil, aynı zamanda erken tohum gelişimi sırasında da ifade edilememesidir” dedi.

Dewey, ekibinin şu anda bu bulguları ayırmaya çalıştığını, böylece araştırmacıların polen kısırlığını veya çekirdeksizliği aynı anda elde etmek yerine tek başına elde edebilmelerini sağlamak için çalıştığını söyledi.

Dewey ayrıca bulguların tütün bitkileriyle sınırlı olmaması gerektiğini de vurguladı. Gelecek nesil deneyler, tütüne yakın olan domateslerdeki çekirdeksiz özelliğin test edilmesini içerecek. Ayrıca, hibrit tohum üretiminin maksimum verim için önemli olduğu bir mahsulde sistemlerinin etkinliğini test etmek amacıyla pirinç gibi tahıllarda yeni CMS özelliklerini de test edecekler.

“Sistemin çalışma şeklini bildiğimize göre, teknolojiyi diğer bitki türlerine etkili bir şekilde aktaramayacağımıza inanmamız için hiçbir neden yok” dedi.

Çalışma Frontiers in Plant Science dergisinde yayınlandı. Bu makalenin ortak yazarı Devarshi Silot, H. Carol Griffin ve Alison N. Dickey, Derek Jantz ve J. Jeff Smith, Anna Mathiades, Josh Strabel, Caitlin Kestel ve William A. Smith. Çalışma kısmen Elo Life Systems’ın bağışıyla finanse edildi ve NC Eyaleti Bitki Yetiştirme Konsorsiyumu tarafından desteklendi. Dewey ve diğer birkaç araştırmacı bu yeni teknoloji için patent başvurusunda bulundu.

-Kulikovsky-