Тасвир: Усулҳои анъанавии барқарорсозии растанӣ истифодаи танзимкунандагони афзоиши растанӣ ба монанди гормонҳоро талаб мекунанд, ки метавонанд ба намудҳо хос ва меҳнатталаб бошанд. Дар як пажӯҳиши нав, олимон системаи нави таҷдиди растанӣ тавассути танзими функсия ва ифодаи генҳоеро таҳия карданд, ки дар дедифферентатсия (пролифератсияи ҳуҷайра) ва редифференсия (органогенез) ҳуҷайраҳои растанӣ иштирок мекунанд. Бештар бинед
Усулхои анъанавии баркароркунии растанихо истифода бурдани онро талаб мекунандтанзимгарони афзоиши растаниҳоба мислигормонс, ки метавонад намуди хос ва меҳнатталаб бошад. Дар як пажӯҳиши нав, олимон системаи нави таҷдиди растанӣ тавассути танзими функсия ва ифодаи генҳоеро таҳия карданд, ки дар дедифферентатсия (пролифератсияи ҳуҷайра) ва редифференсия (органогенез) ҳуҷайраҳои растанӣ иштирок мекунанд.
Растаниҳо солҳои зиёд манбаи асосии ғизои ҳайвонот ва одамон буданд. Илова бар ин, растаниҳо барои истихроҷи пайвастагиҳои гуногуни фармасевтӣ ва табобатӣ истифода мешаванд. Бо вуҷуди ин, истифодаи нодурусти онҳо ва афзоиши талабот ба ғизо зарурати усулҳои нави парвариши растаниҳоро таъкид мекунад. Пешрафтҳо дар биотехнологияи растанӣ метавонад норасоии ғизоро дар оянда тавассути истеҳсоли растаниҳои аз ҷиҳати генетикӣ тағйирёфта (GM), ки ҳосилхезтар ва ба тағирёбии иқлим тобоваранд, ҳал кунанд.
Табиист, ки растаниҳо метавонанд аз як ҳуҷайраи "тотипотентӣ" (ҳуҷайрае, ки метавонад намудҳои сершумори ҳуҷайраҳоро ба вуҷуд оварад) тавассути дифференсия ва аз нав фарқ кардан ба ҳуҷайраҳои дорои сохтор ва вазифаҳои гуногун растаниҳои комилан навро барқарор кунанд. Кондитсияи сунъии чунин ҳуҷайраҳои тотипотентӣ тавассути фарҳанги бофтаи растанӣ барои муҳофизати растанӣ, парвариш, истеҳсоли намудҳои трансгенӣ ва барои мақсадҳои тадқиқоти илмӣ васеъ истифода мешавад. Одатан, фарҳанги матоъ барои барқарорсозии растанӣ истифодаи танзимгарони афзоиши растанӣ (GGRs), аз қабили ауксинҳо ва ситокинҳо, барои назорат кардани фарқияти ҳуҷайраҳоро талаб мекунад. Бо вуҷуди ин, шароити оптималии гормоналӣ вобаста ба намуди растанӣ, шароити фарҳанг ва намуди бофта метавонад ба таври назаррас фарқ кунад. Аз ин ру, фарохам овардани шароити оптималии иктишофй метавонад кори серталаб ва мехнатталаб бошад.
Барои рафъи ин мушкилот, дотсент Томоко Икава дар якҷоягӣ бо дотсент Май Ф. Минамикава аз Донишгоҳи Чиба, профессор Хитоши Сакакибара аз Мактаби баъдидипломии илмҳои биологии кишоварзии Донишгоҳи Нагоя ва Микико Коҷима, мутахассиси техникӣ аз RIKEN CSRS усули универсалии назорати растаниро таҳия карданд. Ифодаи генҳои дифференсиатсияи ҳуҷайраҳои “аз ҷиҳати рушд танзимшаванда” (DR) барои ноил шудан ба барқарорсозии растанӣ. Дар ҷилди 15-и Сарҳадҳо дар растаниҳо, ки 3 апрели соли 2024 нашр шудааст, доктор Икава дар бораи корҳои тадқиқотии онҳо маълумоти иловагӣ дода, изҳор дошт: "Системаи мо PGR-ҳои берунаро истифода намебарад, балки ба ҷои он генҳои фактори транскрипсияро барои назорат кардани тафриқаи ҳуҷайраҳо истифода мебарад. монанд ба ҳуҷайраҳои плюрипотентӣ, ки дар ширхӯрон ба вуҷуд омадаанд."
Муҳаққиқон ду гени DR, BABY BOOM (BBM) ва WUSCHEL (WUS)-ро аз Arabidopsis thaliana (ҳамчун растании намунавӣ истифода мешаванд) ба таври эктопикӣ ифода карданд ва таъсири онҳоро ба фарқияти фарҳанги бофтаи тамоку, салат ва петуния тафтиш карданд. BBM як омили транскрипсияро, ки рушди ҷанинро танзим мекунад, рамзгузорӣ мекунад, дар ҳоле ки WUS як омили транскрипсияро рамзгузорӣ мекунад, ки шахсияти ҳуҷайраҳои бунёдиро дар минтақаи меристемаи апикалии навда нигоҳ медорад.
Таҷрибаҳои онҳо нишон доданд, ки танҳо ифодаи Arabidopsis BBM ё WUS барои ба вуҷуд овардани фарқияти ҳуҷайраҳо дар бофтаи барги тамоку кофӣ нест. Баръакси ин, якҷоя ифода кардани BBM-и аз ҷиҳати функсионалӣ мукаммалшуда ва WUS-и аз ҷиҳати функсионалӣ тағирёфта фенотипи дифференсиатсияи автономии босуръатро ба вуҷуд меорад. Бе истифодаи ПЗР, ҳуҷайраҳои баргҳои трансгенӣ ба каллус (массаи ҳуҷайраҳои номуташаккил), сохторҳои узвмонанди сабз ва навдаи пайдошуда фарқ мекунанд. Таҳлили миқдори реаксияи занҷири полимеразӣ (qPCR), усуле, ки барои миқдори транскриптҳои ген истифода мешавад, нишон дод, ки ифодаи Arabidopsis BBM ва WUS бо ташаккули калли трансгенӣ ва навдаҳо алоқаманд аст.
Бо назардошти нақши ҳалкунандаи фитогормонҳо дар тақсимот ва тафриқаи ҳуҷайра, муҳаққиқон сатҳи шаш фитогормонҳо, аз ҷумла ауксин, ситокин, кислотаи абсцизин (ABA), гиббереллин (GA), кислотаи жасмонӣ (JA), кислотаи салицилӣ (SA) ва метаболитҳои онро дар трансгенҳо муайян карданд. Натиҷаҳои онҳо нишон доданд, ки сатҳи ауксинҳои фаъол, цитокинин, ABA ва GA ғайрифаъол ҳангоми фарқ кардани ҳуҷайраҳо ба узвҳо афзоиш ёфта, нақши онҳоро дар дифференсиатсия ва органогенези ҳуҷайраҳои растанӣ таъкид мекунанд.
Илова бар ин, муҳаққиқон транскриптомҳои пайдарпайии РНК, як усули таҳлили сифатӣ ва миқдории ифодаи генро барои арзёбии шакли ифодаи генҳо дар ҳуҷайраҳои трансгенӣ, ки тафриқаи фаъолро нишон медиҳанд, истифода бурданд. Натиҷаҳои онҳо нишон доданд, ки генҳои марбут ба паҳншавии ҳуҷайраҳо ва ауксинҳо бо генҳои ба таври дифференсиалӣ танзимшаванда бой шудаанд. Тафтишоти минбаъда бо истифода аз qPCR нишон дод, ки ҳуҷайраҳои трансгенӣ ифодаи чор генро зиёд ё кам кардаанд, аз ҷумла генҳое, ки тафриқаи ҳуҷайраҳои растанӣ, мубодилаи моддаҳо, органогенез ва аксуламали ауксинҳоро танзим мекунанд.
Дар маҷмӯъ, ин натиҷаҳо як равиши нав ва гуногунҷанбаи барқарорсозии растаниҳоро нишон медиҳанд, ки истифодаи берунии PCR-ро талаб намекунад. Илова бар ин, системае, ки дар ин таҳқиқот истифода мешавад, метавонад фаҳмиши моро дар бораи равандҳои асосии тафриқаи ҳуҷайраҳои растанӣ беҳтар созад ва интихоби биотехнологии навъҳои муфиди растаниҳоро беҳтар созад.
Доктор Икава ба татбиқи эҳтимолии кори худ таъкид карда, гуфт, "Системаи гузоришшуда метавонад парвариши растаниро тавассути фароҳам овардани асбоби тафриқаи ҳуҷайравии ҳуҷайраҳои трансгении растанӣ бидуни ниёз ба PCR беҳтар созад. Аз ин рӯ, пеш аз он ки растаниҳои трансгенӣ ҳамчун маҳсулот қабул карда шаванд, ҷомеа парвариши растаниҳоро суръат мебахшад ва хароҷоти марбут ба истеҳсолро коҳиш медиҳад."
Дар бораи дотсент Томоко Игава Доктор Томоко Икава ёвари профессори Мактаби олии боғдорӣ, Маркази илмҳои молекулавии растаниҳо ва Маркази тадқиқоти кишоварзӣ ва боғдории кайҳонӣ, Донишгоҳи Чиба, Ҷопон мебошад. Таваҷҷуҳи илмии ӯ аз такрористеҳсоли ҷинсии растаниҳо ва рушди биотехнологияи растанӣ иборат аст. Кори ӯ ба фаҳмидани механизмҳои молекулавии таҷдиди ҷинсӣ ва тафовути ҳуҷайраҳои растанӣ бо истифода аз системаҳои гуногуни трансгенӣ нигаронида шудааст. Вай дар ин соҳаҳо чандин нашрияҳо дорад ва узви Ҷамъияти биотехнологияи растаниҳои Ҷопон, Ҷамъияти ботаникӣ дар Ҷопон, Ҷамъияти селексияи растании Ҷопон, Ҷамъияти физиологҳои растании Ҷопон ва Ҷамъияти байналмилалии омӯзиши насли ҷинсии растанӣ мебошад.
Фарқияти автономии ҳуҷайраҳои трансгенӣ бидуни истифодаи берунии гормонҳо: ифодаи генҳои эндогенӣ ва рафтори фитогормонҳо.
Муаллифон изҳор мекунанд, ки тадқиқот дар сурати мавҷуд набудани муносибатҳои тиҷоратӣ ё молиявӣ, ки метавонад ҳамчун бархӯрди эҳтимолии манфиатҳо шарҳ дода шавад, гузаронида шудааст.
Радди масъулият: AAAS ва EurekAlert барои саҳеҳии пресс-релизҳои дар EurekAlert нашршуда масъул нестанд! Ҳама гуна истифодаи иттилоот аз ҷониби созмоне, ки ин маълумотро пешниҳод мекунад ё тавассути системаи EurekAlert.
Вақти интишор: 22 август-2024