بیوتکنولوژی کشاورزیزیست شناسی محاسباتیلیگنوسلولوز

مدل رشد درخت به اصلاح برای چوب بیشتر کمک می کند

ملاقاتی که در جنگل بین یک زیست شناس و ریاضیدان انجام گردید، منجر به طراحی مدل ریاضیاتی شد که راهبری اصلاح معطوف به تولید چوب بیشتر را امکان پذیر ساخته است.


اصلاح درختان یک فرایند وقت گیر و نه چندان مشخص است، اصلاحگران با تکیه بر چند نشانگر ژنتیکی و علائم فنوتیپی به اصلاح درختان می پردازند. سال ها طول می کشد تا این اصلاحگران صفتی که به دنبال آن هستند را در یک درخت جوان ببینند. برای کمک به افزایش سرعت این فرایند اسمرتنکو استادیار بخش شیمی زیستی دانشگاه ایالتی واشنگتن و همکاران ریاضیدانش، ولادیسلاو اولز و الکساندر پانچنکو مدل جدیدی توسعه دادند که می تواند به اجرای برنامه اصلاح بسیار ساده تر درختان کمک کند. این مدل که اخیرا در مجله PLOS One منتشر شده است ، تحت عنوان “مدلسازی کنترل هورمونی تکثیر کامبیوم” شناخته می شود.

اسمرتنکو می گوید: “رشد شعاعی یا ضخامت تحت کنترل بسیاری از هورمون ها شناخته شده است، اما اینکه چگونه هر هورمون به رشد شعاعی کمک می کند، جای کار بیشتری دارد.” بنابراین این مدل چگونگی تعامل بین هورمون ها و ژن های کلیدی تأثیرگذار در رشد شعاعی را شبیه سازی می کند.

محاسبات، نیازمند ارزیابی سیستماتیک میلیونها موقعیت مختلف در سلول می باشند. در واقع این مدل، میلیاردها شبیه سازی تعاملات ژنتیکی برای پیش بینی این که درختان به احتمال زیاد چوب بیشتر یا کمتری در طول رشد خود ایجاد می کنند را به انجام می رساند.

این مدل بر فهم فرآیندهای مولکولی در کامبیوم تمرکز دارد، یک نوع سلول ساقه که می تواند دردسترس بودن موادغذایی در خاک و فعالیت فتوسنتزی در شاخه ها را حس کند و از این راه بر تولید آوندهای چوبی و آبکش تأثیر بگذارد.

کامبیوم این سیگنالها را با ارتفاع گیاه برای تولید مقدار مورد نیاز چوب در هر فصل رشد، ادغام می کند.
مدلسازی ریاضی این فرایند پیچیده به همراه تأثیر هورمون ها و فاکتورهای رونویسی در این فرایند، به اصلاحگران کمک می کند تا درختان را برای هدفی که در ذهن دارند (مانند تولید چوب بیشتر برای کاغذسازی یا سوخت زیستی) اصلاح کنند.

ترجمه : نوروزی

لینک خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن