మొక్కజొన్న పొలంలో భూగర్భంలో ఏమి జరుగుతుందో విస్మరించడం సులభం, కానీ మొక్కజొన్న రూట్ నిర్మాణం నీరు మరియు పోషకాల సేకరణలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది, కరువును తట్టుకోవడం, నీటి వినియోగ సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వంపై ప్రభావం చూపుతుంది. పెంపకందారులు మొక్కజొన్న మూలాలను ఏటవాలు కోణంలో పెరిగేలా ప్రోత్సహించగలిగితే, పంట మట్టిలో లోతైన వనరులను పొందగలదు.
ఆ లక్ష్యం వైపు మొదటి అడుగు గురుత్వాకర్షణలో పాల్గొన్న జన్యువులను నేర్చుకోవడం, గురుత్వాకర్షణకు ప్రతిస్పందనగా రూట్ పెరుగుదల. లో ప్రచురించబడిన కొత్త అధ్యయనంలో నేషనల్ అకాడెమి అఫ్ సైన్సెస్ యొక్క ప్రొసీడింగ్స్, యూనివర్సిటీ ఆఫ్ విస్కాన్సిన్ శాస్త్రవేత్తలు, ఇల్లినాయిస్ విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిశోధకుల సహకారంతో. మొక్కజొన్న మరియు మోడల్ ప్లాంట్ అరబిడోప్సిస్లో అటువంటి నాలుగు జన్యువులను గుర్తించండి.
మొలకెత్తుతున్న విత్తనాన్ని దాని వైపుకు తిప్పినప్పుడు, కొన్ని మూలాలు అకస్మాత్తుగా, నిటారుగా గురుత్వాకర్షణ వైపు మళ్లుతాయి, మరికొన్ని ఒక భాగాన్ని నెమ్మదిగా మారుస్తాయి. పరిశోధకులు వేలాది మొలకలలోని రూట్ గ్రావిట్రోపిజంలో సూక్ష్మ వ్యత్యాసాలను గమనించడానికి మెషిన్ విజన్ పద్ధతులను ఉపయోగించారు మరియు ఆ డేటాను ప్రతి విత్తనాల కోసం జన్యు సమాచారంతో కలిపారు. ఫలితం జన్యువులోని గ్రావిట్రోపిజం జన్యువుల స్థానాలను మ్యాప్ చేసింది.
మ్యాప్ పరిశోధకులను జన్యువులోని సరైన పరిసర ప్రాంతాలకు తీసుకువెళ్లింది - కొన్ని వందల జన్యువుల ప్రాంతాలు - కానీ అవి గ్రావిట్రోపిజం కోసం నిర్దిష్ట జన్యువులను గుర్తించడానికి ఇంకా చాలా దూరంగా ఉన్నాయి. అదృష్టవశాత్తూ, వారికి సహాయపడే సాధనం ఉంది.
"మేము ఇంతకుముందు సుదూర సంబంధిత అరబిడోప్సిస్ ప్లాంట్తో అదే ప్రయోగాన్ని చేసినందున, మేము రెండు జాతులలోని జన్యువు యొక్క సంబంధిత ప్రాంతాలలోని జన్యువులను సరిపోల్చగలిగాము. ఫాలో-అప్ పరీక్షలు రూట్ గ్రావిట్రోపిజమ్ను సవరించే నాలుగు జన్యువుల గుర్తింపును ధృవీకరించాయి. రూట్ సిస్టమ్ నిర్మాణాలను గురుత్వాకర్షణ ఎలా రూపొందిస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి కొత్త సమాచారం మాకు సహాయపడుతుంది" అని విస్కాన్సిన్ విశ్వవిద్యాలయంలోని బోటనీ విభాగంలో ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయనం యొక్క ప్రధాన రచయిత ఎడ్గార్ స్పాల్డింగ్ చెప్పారు.
ఇల్లినాయిస్ విశ్వవిద్యాలయంలోని క్రాప్ సైన్సెస్ విభాగంలో ప్రొఫెసర్ మరియు అధ్యయన సహ రచయిత మాట్ హడ్సన్ ఇలా జతచేస్తున్నారు, “మేము మొక్కజొన్నలో పరిశోధన చేయని లక్షణాన్ని పరిశీలించాము, ఇది అనేక కారణాల వల్ల ముఖ్యమైనది, ముఖ్యంగా వాతావరణ మార్పుల సందర్భంలో. . మరియు మొక్కల మధ్య పరిణామ వ్యత్యాసాలు మనకు అనుకూలంగా పని చేయడం ద్వారా మేము దీన్ని చేసాము.
మొక్కజొన్న మరియు అరబిడోప్సిస్, మొక్కల జీవశాస్త్రజ్ఞులచే సమగ్రంగా వివరించబడిన చిన్న ఆవాలు బంధువు, పరిణామ చరిత్రలో సుమారు 150 మిలియన్ సంవత్సరాల తేడాతో పరిణామం చెందాయి. రెండు జాతులు ప్రాథమిక మొక్కల విధులను పంచుకున్నప్పటికీ, వాటిని నియంత్రించే జన్యువులు కాలక్రమేణా జన్యువులో గందరగోళానికి గురవుతాయని హడ్సన్ వివరించాడు. సాధారణ జన్యువులను తగ్గించడానికి ఇది మంచి విషయంగా మారుతుంది.
దగ్గరి సంబంధం ఉన్న జాతులలో, జన్యువులు జన్యువులో దాదాపు ఒకే క్రమంలో వరుసలో ఉంటాయి (ఉదా., ABCDEF). అదే జన్యువులు సుదూర సంబంధిత జాతులలో ఉన్నప్పటికీ, లక్షణ మ్యాప్ల ప్రాంతంలోని జన్యువుల క్రమం సరిపోలడం లేదు (ఉదా., UGRBZ). ప్రతి జన్యువులో ఎక్కడ చూడాలో పరిశోధకులు గుర్తించిన తర్వాత, సరిపోలని జన్యు శ్రేణులు సాధారణ జన్యువులను (ఈ సందర్భంలో B) పాప్ అవుట్ చేశాయి.
"సంబంధం లేని మొక్కల జాతులలో జన్యు విరామాలను పోల్చడం ద్వారా మనం కనుగొనలేని జన్యువులను గుర్తించడం చాలా బాగుంది అని నేను అనుకున్నాను" అని హడ్సన్ చెప్పారు. "ఈ విశ్లేషణ నుండి బయటికి వచ్చినప్పుడు అవి సరైన జన్యువులని మేము చాలా నమ్మకంగా ఉన్నాము, అయితే స్పాల్డింగ్ బృందం గురుత్వాకర్షణలో పాత్ర పోషిస్తుందని ధృవీకరించడానికి బలమైన జీవసంబంధమైన డేటాను పొందడానికి మరో ఏడు లేదా ఎనిమిది సంవత్సరాలు గడిపింది. అలా చేసిన తర్వాత, భవిష్యత్తులో, మీరు అనేక విభిన్న సమలక్షణాల కోసం ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించగలిగేలా మేము మొత్తం విధానాన్ని ధృవీకరించామని నేను భావిస్తున్నాను.
సాధారణ వాతావరణంలో ఖచ్చితమైన కొలతలు చేయబడినందున ఈ పద్ధతి బహుశా విజయవంతమైందని స్పాల్డింగ్ పేర్కొంది.
"తరచుగా, మొక్కజొన్న పరిశోధకులు ఒక రంగంలో వారి ఆసక్తిని కొలుస్తారు, అయితే అరబిడోప్సిస్ పరిశోధకులు తమ మొక్కలను వృద్ధి గదులలో పెంచుతారు," అని ఆయన చెప్పారు. "మేము రూట్ గ్రావిట్రోపిజం ఫినోటైప్ను అత్యంత నియంత్రిత మార్గంలో కొలిచాము. ఈ విత్తనాలను పెట్రీ ప్లేట్లో పెంచారు, మరియు అన్ని రకాల వైవిధ్యాలకు తెరిచి ఉన్న వాస్తవ ప్రపంచంలో మీరు కొలవగల లక్షణాలకు విరుద్ధంగా, విశ్లేషణ కేవలం గంటలపాటు కొనసాగింది.
సాధారణ వాతావరణంలో లక్షణాలను కొలవగలిగినప్పటికీ, అన్ని లక్షణాలు ఈ పద్ధతికి మంచి అభ్యర్థులను అందించవు. పరిశోధకులు ప్రశ్నలోని లక్షణాలు ప్రాథమిక మొక్కల పనితీరుకు ప్రాథమికంగా ఉండాలని నొక్కిచెప్పారు, అదే పురాతన జన్యువులు సంబంధం లేని జాతులలో ఉన్నాయని నిర్ధారిస్తుంది.
"గ్రావిట్రోపిజం ఈ విధానం ద్వారా అధ్యయనం చేయడానికి ప్రత్యేకంగా అనుకూలంగా ఉండవచ్చు, ఎందుకంటే ఇది భూమి యొక్క విజయవంతమైన వలసరాజ్యం తర్వాత రెమ్మలు మరియు మూలాల యొక్క అసలు స్పెషలైజేషన్కు కీలకం" అని స్పాల్డింగ్ చెప్పారు.
విభిన్న ప్రకృతి దృశ్యం యొక్క వలసరాజ్యానికి గ్రావిట్రోపిజం కీలకం అని హడ్సన్ పేర్కొన్నాడు.
"నాసా ఇతర గ్రహాలపై లేదా అంతరిక్షంలో పంటలు పండించడానికి ఆసక్తిని కలిగి ఉంది మరియు అలా చేయడానికి మీరు ఏమి పెంపకం చేయాలో వారు తెలుసుకోవాలి" అని ఆయన చెప్పారు. "మొక్కలు గురుత్వాకర్షణ లేకుండా అందంగా కరిగిపోతాయి."
గురుత్వాకర్షణలో సహజ వైవిధ్యాన్ని ప్రభావితం చేసే జన్యువులను గుర్తించడానికి మొక్కజొన్న మరియు అరబిడోప్సిస్ QTL లోపల ఆర్థాలజీని పెంచడం అనే కథనం ప్రచురించబడింది నేషనల్ అకాడెమి అఫ్ సైన్సెస్ యొక్క ప్రొసీడింగ్స్ [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. ఈ పరిశోధనకు నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ నిధులు సమకూర్చింది.
ఇల్లినాయిస్ అర్బానా-ఛాంపెయిన్ విశ్వవిద్యాలయంలోని వ్యవసాయ, వినియోగదారు మరియు పర్యావరణ శాస్త్రాల కళాశాలలో క్రాప్ సైన్సెస్ విభాగం ఉంది.
ఒక మూలం: https://www.sciencedaily.com