افزایش بهره وری

افزایش تولید برنج به دنبال کاهش مولکول‌های microRNA

دانشمندان با مقایسه‌ ژن‌های برنج زراعی و برنج وحشی، برخی از تغییراتی را که طی اهلی شدن صورت گرفته است مورد بررسی و آزمایش قرار دادند. شناسایی چندین ژن کلیدی که در طی اهلی شدن جایگزین شده بودند، و مطالعه آن‌ها از نتایج این بررسی بود. اغلب این ژن‌ها کد کننده عوامل رونویسی مانند مولکول‌های microRNA هستند که با اتصال به دیگر ژن‌ها فعالیت آن‌ها را تنظیم می‌کنند.


برنج وحشی که اجداد ما استفاده می‌کردند، بسیار متفاوت از برنج اهلی شده‌ای است که ما امروزه مصرف می‌کنیم. تاکنون زمان دقیق آغاز کشت برنج توسط انسان مشخص نشده است. قدیمی‌ترین شالیزارها در پایین دره رودخانه یانگ‌تسه، به ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد.

در طی تاریخ طولانی زراعت، برنج‌هایی با صفات منفی از بین رفتند، درحالی که آن‌هایی که بازده بیش‌تری داشتند (مانند ساختارهای گل با انشعابات بیشتر) انتخاب و سپس زیاد شدند. اگرچه برنج امروزی یک محصول بسیار عالی به شمار می‌آید و غذای جمعیت زیادی را فراهم می‌کند، ولی این نوع محصول به رسیدگی انسان نیازمند است و نمی‌تواند شرایط سخت محیطی را تحمل کند.

یک تیم تحقیقاتی از هند، به نوعی از مولکول‌های تنظیم‌کننده به نام microRNAs که در اهلی شدن برنج نقش دارد، دست یافتند. MicroRNAs با چسبیدن به کپی‌های RNA، ژن‌های هدف خاصی را تنظیم کرده و با کمک دیگر مولکول‌ها، یا به فعالیت آن‌ها خاتمه می‌دهند و یا آن‌ها را به قطعات بسیار کوچک خرد می‌کنند.

محققین جمعیت‌های microRNA در برنج پربازده، برنج وحشی و چندین نوع برنج معمولی را مقایسه کردند. در این مقایسه یک نوع microRNA بیش‌تر به چشم می‌خورد: miR397، که به مقدار زیادی در برگ‌ انتهایی برنج وحشی تجمع داشت، ولی به سختی در آنالیز گیاهان دیگر قابل تشخیص بود. دانشمندان نشان دادند که miR397 از طریق یک آبشار خاموش‌کننده، چندین عضو از خانواده ژن لاکاز را خاموش می‌کند. ژن‌های لاکاز پروتئینی را کد می‌کنند که باعث تحریک تشکیل بافت چوبی شده و در نتیجه، قدرت مکانیکی لازم را فراهم می‌کنند. با خاموش کردن زیرمجموعه‌ این ژن، miR397 به شدت تشکیل بافت چوبی را کاهش می‌دهد.

به علاوه، زمانی که دانشمندان ژن کد کننده miR397 را به صورت تراریخت بیان کردند، گیاه برنج به جای نوع اهلی، بیش‌تر شبیه به نوع وحشی شد؛ با ساقه‌‌ بلند و دوکی، برگ‌های باریک و کوتاه، گل‌های اندک و دانه‌های برنج سفت. این تیم با افزایش سطح سیگنالینگ انواع microRNA، بار دیگر برنج را اهلی کردند.

به دنبال این تحقیق سؤالاتی ایجاد می‌شود، مانند این که اگر خاموش کردن ژن‌های لاکاز با افزایش سطح miR397، اثری منفی بر بازده دارد، آیا تنظیم مثبت بیان این مجموعه از ژن لاکاز، تولید دانه را افزایش می‌دهد؟ تحقیقات بر روی این موضوع هم‌چنان ادامه دارد.

منبع خبر
لینک مقاله

Rate this post
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

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

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن