Kaliforniya Universitetinin alimləri pomidor və düyü kimi qida bitkilərinin istiləşən planetimizdə daha uzun, daha sıx quraqlıq dövrlərində sağ qalmasına kömək edəcək genetik məlumatlar aşkar ediblər.
Son onillikdə tədqiqat qrupu bitkilərin ilk dəfə quraqlığın və digər ətraf mühit təhlükələrinin təsirlərini aşkar etdiyi məhsul köklərinin molekulyar atlasını yaratmağa çalışdı. Bununla da elm adamlarının bitkiləri bu stresslərdən qorumaq üçün istifadə edə biləcəkləri genləri üzə çıxardılar. Onların işi mayın 20-də jurnalda dərc olunub Cell, həm qapalı, həm də xaricdə yetişdirilən pomidor köklərinin müxtəlif hüceyrələrindən əldə edilən genetik məlumatları birləşdirdiyi üçün kök funksiyalarının yüksək səviyyədə başa düşülməsinə nail oldu.
UC Davis bitki biologiyası professoru və məqalənin həmmüəllifi Neelima Sinha, "Tez-tez tədqiqatçılar laboratoriya və istixana təcrübələri aparırlar, lakin fermerlər tarlada bir şey yetişdirirlər və bu məlumatlar tarla nümunələrinə də baxır" dedi. Məlumatlar, bitkiyə üç əsas şey yaratmağı əmr edən genlər haqqında məlumat verdi.
Ksilem, köklərdən tumurcuqlara qədər su və qida maddələrini daşıyan içi boş, boruya bənzər gəmilərdir. Ksilemdə nəqliyyat olmadan bitki fotosintez yolu ilə öz qidasını yarada bilməz. UC Davisdə bitki biologiyası professoru, tədqiqatın aparıcı müəllifi Siobhan Brady, "Xylem bitkiləri quraqlığa, duz və digər streslərə qarşı qorumaq üçün çox vacibdir" dedi.
Öz növbəsində, ksilemdə bitki mineral daşınması olmasaydı, insanlar və digər heyvanlar bizim yaşamaq üçün vacib olan vitamin və qida maddələrinə daha az sahib olardılar. Ksilem meydana gətirmək üçün lazım olan bəzi tipik oyunçulara əlavə olaraq, yeni və təəccüblü genlər tapıldı.
İkinci əsas gen dəsti kökün xarici təbəqəsini liqnin və suberin istehsal etməyə yönəldənlərdir. Suberin mantarın əsas maddəsidir və quraqlıq zamanı suda saxlayaraq bitki hüceyrələrini qalın təbəqə ilə əhatə edir. Pomidor və düyü kimi bitkilərin köklərində suberin var. Alma meyvələrinin xarici hüceyrələrini əhatə edən suberin var. Hər yerdə baş verir, bitkinin su itkisinin qarşısını alır. Liqnin həm də hüceyrələri suya davamlı edir və mexaniki dəstək verir.
"Suberin və liqnin quraqlıqdan qorunmanın təbii formalarıdır və indi bu xüsusi hüceyrə təbəqəsində onları kodlayan genlər müəyyən edildiyi üçün bu birləşmələr gücləndirilə bilər" dedi tədqiqatın həmmüəllifi Julia Bailey-Serres, UC Riverside genetika professoru. “Bu nəm baryer təbəqəsini tənzimləyən genlər haqqında çox şey öyrəndiyimiz üçün çox şadam. Bu, bitkilərin quraqlığa dözümlülüyünü artırmaq üçün çox vacibdir”.
Bir bitkinin kök meristemini kodlayan genlərin də pomidor, düyü və alaq otu kimi model bitki olan Arabidopsis arasında olduqca oxşar olduğu ortaya çıxdı. Meristem hər bir kökün böyüyən ucudur və kökü təşkil edən bütün hüceyrələrin mənbəyidir.
"Bu, kökün qalan hissəsini təşkil edəcək və onun kök hüceyrə yuvası kimi xidmət edəcək bölgədir" dedi Beyli-Serres. “Bu, köklərin öz xüsusiyyətlərini, məsələn, nə qədər böyüdüklərini diktə edir. Bununla bağlı biliklərə malik olmaq bizə daha yaxşı kök sistemi inkişaf etdirməyə kömək edə bilər.”
Brady izah etdi ki, fermerlər müəyyən bir məhsulla maraqlandıqda, daha böyük, daha cəlbedici meyvələr kimi görə bildikləri xüsusiyyətlərə malik olan bitkiləri seçirlər. Yetiştiricilərin görə bilmədiyi yerin altındakı xüsusiyyətləri olan bitkiləri seçmək daha çətindir.
"Bir bitkinin yerin altındakı "gizli yarısı" seleksiyaçılar üçün bitkini uğurla yetişdirmək istədiklərini düşünmələri üçün çox vacibdir" dedi Brady. "Bir bitkinin köklərinin meristemini dəyişdirə bilmək bizə daha arzuolunan xüsusiyyətlərə malik məhsullar hazırlamağa kömək edəcək."
Bu tədqiqat yalnız üç bitkini təhlil etsə də, komanda tapıntıların daha geniş şəkildə tətbiq oluna biləcəyinə inanır. Bailey-Serres, "Pomidor və düyü 125 milyon ildən çox təkamül yolu ilə ayrılıb, lakin biz hələ də əsas xüsusiyyətləri idarə edən genlər arasında oxşarlıqlar görürük" dedi. "Ehtimal ki, bu oxşarlıqlar digər məhsullar üçün də keçərlidir."