محققان دانشگاه ایالتی آیووا از تجزیه و تحلیل داده‌ها برای بررسی مکانیسم‌هایی استفاده کردند که نحوه تعامل ژنتیک و تغییر شرایط محیطی را در مراحل مهم رشد گیاه تعیین می‌کنند.
مطالعه جدید منتشر شده در مجله علمی آکادمیک گیاه شناس جدید بر روی چگونگی تأثیر تغییرات دما بر ارتفاع گیاهان سورگوم تمرکز دارد و دانشمندانی که آزمایش‌ها را انجام دادند می‌گویند این مطالعه می‌تواند به رشد محصولات پایدارتر کمک کند و همچنین مکانیسم‌هایی را که نقش مهمی در رشد گیاهان بازی می‌کنند روشن کند. این مطالعه حول مفهوم انعطاف پذیری فنوتیپی یا اینکه چگونه یک صفت ممکن است در نتیجه شرایط محیطی متفاوت باشد، می چرخد. به عنوان مثال، یک گیاه ممکن است در ارتفاعات مختلف در یک محیط خشک رشد کند تا گیاهی با ژنتیک یکسان که در یک محیط مرطوب رشد می کند.
جیان مینگ یو، استاد زراعت و یک صندلی عالی در کشت ذرت در دانشگاه ایالتی آیووا و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: درک انعطاف پذیری می تواند به پرورش دهندگان کمک کند تا گونه هایی طراحی کنند که در تعدادی از شرایط محیطی عملکرد خوبی داشته باشند. اما بررسی تنها ویژگی‌های بالغ بسیار زیاد گیاهان، تصویر ناقصی از شکل پذیری را نشان می‌دهد. در عوض، مطالعه جدید سرعت رشد سورگوم را در طول یک مرحله بحرانی از رشد، بین 40 تا 53 روز پس از کاشت بررسی می‌کند. تمرکز بر این مرحله از رشد سریع در چرخه زندگی گیاه به محققان اجازه داد تا مکانیسم‌هایی را که انعطاف فنوتیپی سورگوم را کنترل می‌کنند، با جزئیات بیشتری بررسی کنند.
یو گفت: "نگاه به مرحله توسعه به ما امکان می دهد تا به زیر کاپوت نگاه کنیم تا ببینیم چه چیزی باعث ایجاد صفات بالغ نهایی می شود."
محققان داده‌هایی را درباره سورگوم، غلاتی که در سطح جهان رشد می‌کند، جمع‌آوری کرده‌اند که چندین سال در آیووا، کانزاس و پورتوریکو رشد می‌کند. اندازه گیری ارتفاع بوته در چندین نقطه در طول فصل رشد انجام شد و مجموعه بزرگی از داده ها را ایجاد کرد که بر اساس آن محققان از تجزیه و تحلیل رگرسیون آماری برای درک بهتر رابطه بین ارتفاع و تغییر دمای روز یا تفاوت دما بین روزهای کم و روزانه استفاده کردند.
آنها دریافتند که افزایش تغییر دمای روزانه منجر به کوتاه‌تر شدن گیاهان می‌شود. این روند به ویژه در طول این مرحله بحرانی توسعه در حدود 40 تا 53 روز پس از کاشت مشخص شد.
چی مو، محقق دکترا در زراعت و نویسنده اصلی این مطالعه گفت: «ما دریافتیم که این ژن‌ها در واقع با محرک‌های محیطی تعامل دارند و حداکثر سرعت رشد و همچنین زمان رسیدن به حداکثر سرعت رشد را کنترل می‌کنند. و این در نهایت ارتفاع نهایی گیاه را تعیین می کند.
پلاستیک و تغییرات آب و هوایی
یو گفت، تغییرات آب و هوا ضرورت درک انعطاف پذیری فنوتیپی را افزایش می دهد، از آنجایی که تغییرات آب و هوا باعث تغییرات متغیرتر در طول زمان می شود، کشاورزان و پرورش دهندگان به ابزارهای بهتری برای پیش بینی نحوه عملکرد انواع محصولات در شرایط مختلف محیطی نیاز خواهند داشت. به عنوان مثال، یو گفت که تغییر آب و هوا می تواند منجر به افزایش دمای شبانه در برخی مکان ها شود که می تواند پیامدهای قابل توجهی برای رشد محصولات زراعی داشته باشد، همانطور که در این مطالعه نشان داده شده است.
مو گفت که تحقیقات انعطاف پذیری فنوتیپی به پرورش دهندگان امکان می دهد ابزارهای دقیق تری برای پیش بینی عملکرد محصولات در تعدادی از شرایط محیطی ایجاد کنند.
مو گفت: "با تغییرات آب و هوایی، محصولات باید با شرایط و محیط های مختلف آب و هوایی سازگار شوند." "برای رشد محصولاتی که سازگارتر هستند، باید مکانیسم واکنش آنها به محیط را درک کنیم. با این دانش، می‌توانیم محصولات پایداری را طراحی کنیم که در آینده رشد کنند."
Xianran Li، دانشیار سابق زراعت در آیووا و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: نتایج این مطالعه پس از تجزیه و تحلیل 3500 رکورد فنوتیپی جمع آوری شده طی چهار سال بدست آمد و توسط 13500 رکورد فنوتیپی در چهار سال دیگر تأیید شد.
لی، محقق اکنون در سرویس تحقیقات کشاورزی وزارت کشاورزی ایالات متحده می گوید: «هزاران نقطه زمانی و اثر انگشت ژنتیکی نیز در نظر گرفته شده است.
بودجه این مطالعه از سوی موسسه ملی غذا و کشاورزی USDA، مرکز ISU Raymond F. Baker برای اصلاح نباتات، و موسسه ISU of Plant Science تامین شد. تیم تحقیقاتی همچنین شامل Tingting Guo، محقق زراعت و یکی از اعضای آزمایشگاه یو بود.
نقل قول: Under the Cover: How the Environment and Genomes Interact in Plant Development (2022، 24 ژانویه)، بازیابی شده در 24 ژانویه 2022 از https://phys.org/news/2022-01-hood-environment-genomes -interact.html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]
مقالات مشابه
- اولین دوقلوهای پاندا در باغ وحش توکیو، طرفداران وفادار
- راننده نسکار ریکی Stenhouse جونیور در مسیر برگشت پس از شروع کند
- قیمت و خرید تردمیل
- لندن بازار: Centrica soars در ایالات متحده انرژی واحد فروش اما انگلستان سهام نزول چین بازدید به بیش از بسته شدن کنسولگری
- Texans مربی لایحه اوبراین آماده را به زانو: "من برای همه این
- مناسب بودن از دست دادن وزن است که یک نیروی قدرتمند در برابر COVID-19 اما شهرستانها باید انجام دهید بیشتر
- یعقوب deGrom: برنده سوم Cy جوان احساس نمی همان
- چه ارزش پخش: در اینجا همه چیز را به آینده برای HBO حداکثر در ماه جولای سال 2020 و چه ترک
- جری Krause طرف گاو' برچیدن مسابقات 'آخرین رقص' روایت
- نه دلیلی که چرا داشتن اسباب بازی عالی کافی نیست