URBANA, Ill. - Ang mga siyentista hapit na makit-an ang mga gene alang sa pagkamasawayon sa waterhemp ug Palmer amaranth, duha sa labing makahasol nga mga sagbot sa agrikultura sa US
Ang pagpangita sa mga gene mahimong makahimo sa bag-ong mga pamaagi nga "pagpugong sa genetika" alang sa mga sagbot, nga, sa daghang mga lugar, dili na motubag sa mga herbicide.
"Kung nahibal-an naton kung unsang mga genes ang nagpugong sa pagkamaldito ug mahimo naton nga padaghanon ang mga genes sa sulud sa populasyon, ang matag tanum sa uma mahimong usa ka lalaki pagkahuman sa pipila ka henerasyon, ug sa teyorya, ang populasyon maguba," ingon ni Pat Tranel, propesor ug kauban sa ulo sa Departamento sa Crop Science sa University of Illinois ug nanguna nga tagsulat sa usa ka pagtuon sa Bag-ong Phytologist.
Si Tranel ug ang iyang mga kauban kaniadto nakilala ang mga marka sa molekula nga adunay kalabutan sa laki nga genomic nga rehiyon. Pagkahuman pagsunud-sunod sa mga genome nga sagbot sa lalaki alang sa parehas nga mga lahi, ang mga tigdukiduki nakagamit sa mga marker nga hangtod sa zero sa rehiyon nga tukma sa lalaki. Karon, naa sila sa sulud sa 120 hangtod 150 nga mga gene sa pagpangita sa ilang target.
"Masaligon kami nga ang kadaghanan sa mga 120 o labi pa nga mga genes tingali wala’y gibuhat. Kini mga butang lamang nga natipon sa kana nga rehiyon sa genome, ”ingon ni Tranel. "Kung akong pangagpas, masulti ko tingali nga 10 sa ila ang tinuud nga nagbuhat usa ka butang nga may kalabutan."
Ang pagkunhod sa mga gene nga adunay kalabotan sa gender sa kini nga mga sagbot mahimong adunay praktikal nga kantidad alang sa pagpugong, apan ang pagtuon naghatag usab kahayag sa kabag-ohan sa dioecy - lalaki ug babaye nga mga sekswal nga organo sa managbulag nga mga indibidwal - labi ka kasagaran. Ang kadaghanan sa mga hayop dili maayo, apan talagsa ra sa mga tanum. Kapin sa 90% sa mga tanum nga namulak ang parehas nga mga organo sa sekswal sa parehas nga indibidwal, ug kanunay sa sulud sa parehas nga bulak.
Ang Waterhemp ug Palmer amaranth, bisan pa, dili makaako.
Ang gipasabut sa diyosesis imposible alang sa usa ka tanum nga magpahugaw sa kaugalingon; sa baylo, ang mga baye nga gametes kinahanglan iabuno sa polen nga gikan sa lain nga tanum. Maayo kana nga butang alang sa pagsiguro sa pagkalainlain sa henetiko sa usa ka populasyon. Ug lagmit kung unsa ang naghimo sa waterhemp ug Palmer amaranth nga malampuson sa paglikay sa makadaot nga mga epekto sa daghang mga herbicide.
Sa pagkakaron, ang waterhemp ug Palmer amaranth adunay pagbag-o nga resistensya sa mga herbicide nga naglangkob sa pito ug walo nga paagi sa paglihok, matag usa. Ang sangputanan nga pagkadaghan sa pagsanay nga sangputanan sa tanan nga kini nga mga kinaiya sa resistensya nga gisagol ug gipares sa sulud sa mga indibidwal. Gitugotan ang kini nga pagsagol sa mga populasyon sa parehas nga mga species aron pagsamuton ang daghang resistensya sa herbisida, nga gipasagdan ang mga prodyuser nga adunay gamay nga epektibo nga kapilian nga pamatay sa hilo, ”ingon ni Tranel.
Ang pagsabut sa mga katingad-an nga katingad-an sa dioecy sa mga tanum makatabang sa mga siyentista nga magkahiusa kung giunsa ang mga kinaiya napanunod gikan sa matag ginikanan, ug aron masabtan kung giunsa ang pag-uswag sa panghitabo.
Dili sama sa mga hayop, diin ang dioecy gituohan nga kausa ra nagbag-o, ang mga syentista nagtuo nga ang dioecy sa mga tanum nagbag-o sa makadaghan. Ug, pinauyon sa pagtuon ni Tranel, nagpakita nga kini independente nga nagbag-o sa waterhemp ug Palmer amaranth, duha nga magkadugtong kaayo nga species.
"Dili ako andam nga isulti nga nahibal-an namon nga bulag sila nga nagbag-o, apan ang tanan nga kasayuran nga among nakit-an nagsuporta sa kana nga ideya. Duha ra sa 120-150 nga mga gene ang pareho sa matag usa sa tibuuk nga lahi, "ingon ni Tranel.
Ang usa sa gipaambit nga mga gen, ang Florigen, nagtabang sa mga tanum nga makatubag sa gitas-on sa adlaw pinaagi sa pagsugod sa pagpamiyuos. Wala pa nahibal-an ni Tranel kung gitino niini ang gender sa mga bulak, apan nainteresado siya nga nagpakita kini sa lalaki nga piho nga rehiyon sa Y alang sa parehas nga species.
"Wala kami sigurado nga nahibal-an, apan tingali adunay kalabotan sa mga lalaki nga pagpamulak labi ka sayo kaysa mga babaye. Mahimong mapahimuslanon kana sa mga lalaki tungod kay unya mag-ula sa polen kung ang mga una nga mga babaye madawat. Mao nga kung, sa tinuud, ang Palmer ug waterhemp tinuud nga nagbag-o sa dioecy, apan parehas nga nakuha kini nga gene sa Florigen alang sa usa ka bentaha sa kahimsog, kana usa ka mabugnaw nga panig-ingnan sa parehas nga ebolusyon.
Gilauman ni Tranel nga maminusan ang tukma sa laki nga rehiyon sa Y sa parehas nga mga species labi pa nga mahimulag ang mga gen nga nagtino sa kalainan. Wala'y garantiya nga ang usa ka solusyon sa pagpugong sa genetiko ma-develop sa higayon nga mailhan ang kana nga mga gene - Tingali kinahanglan nga mag-agni ang Tranel alang sa mga kauban sa industriya alang niana - apan ang adunay ingon nga himan dili sama ka layo sa kaniadto.
Ang artikulo, "Mga lugar nga Y-chromosomal nga piho sa lalaki sa waterhemp (Espesye sa tanom nga bulak ang Amaranthus tuberculatus) ug Palmer amaranth (Espesye sa tanom nga bulak ang Amaranthus palmeri), ”Gimantala sa Bag-ong Phytologist [DOI: 10.1111 / nph.17108] Kauban sa mga tagsulat ang Jacob Montgomery, Darci Giacomini, ug Pat Tranel sa University of Illinois, ug Detlef Weigel sa Max Planck Institute for Developmental Biology. Ang proyekto gisuportahan sa USDA National Institute of Food and Agriculture ug ang Max Planck Society.
Ang Department of Crop Science naa sa Kolehiyo sa Siyensya Pang-agrikultura, Consumer ug Kalikopan sa Siyensya sa sagbot sa Illinois.