สล็อตแตกง่าย การศึกษาที่ดำเนินการโดย Dr. Lam Dai Vu และ Professors Kris Gevaert และ Ive De Smet จาก VIB และ Ghent University (เบลเยียม) ร่วมกับเพื่อนร่วมงานจาก Utrecht University (เนเธอร์แลนด์) North Carolina State University (US) และ John Innes Center (สหราชอาณาจักร) เปิดเผยข้อมูลเชิงลึกระดับโมเลกุลพื้นฐานเกี่ยวกับวิธีการที่พืชตอบสนองต่ออุณหภูมิสูง
นักวิจัยระบุว่าโปรตีนไคเนส MAP4K4 / TOT3
เป็นตัวควบคุมที่ไม่ขึ้นกับสัญญาณแสงของกระบวนการนี้ ผลการศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ชั้นนำที่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน และมีความเกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ซึ่งการพัฒนาพืชผลที่ทนต่ออุณหภูมิจะเป็นกุญแจสำคัญในการรับรองความมั่นคงด้านอาหาร
ความเข้าใจที่ไม่สมบูรณ์ของ thermomorphogenesis
สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรายวันหรือตามฤดูกาล เนื่องจากพืชมีการหยั่งรากในสถานที่ พวกเขาจึงต้องเปลี่ยนแปลงการเจริญเติบโต การพัฒนา และสรีรวิทยาอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ พืชตอบสนองต่ออุณหภูมิที่อบอุ่นโดยการยืดโครงสร้างบางอย่าง ทำให้พวกเขาเย็นลงได้ กระบวนการนี้เรียกว่า thermomorphogenesis ก่อนหน้านี้เชื่อมโยงกับเส้นทางการส่งสัญญาณแสงของพืชเท่านั้น
เป็นที่ทราบกันดีว่าเซ็นเซอร์ระดับโมเลกุลเฉพาะและเครือข่ายการตอบสนองอื่นๆ ช่วยให้พืชสามารถรับรู้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ อย่างไรก็ตาม ไม่ค่อยมีใครเข้าใจเกี่ยวกับวิธีที่กระบวนการส่งสัญญาณระดับโมเลกุลภายในเซลล์พืชกระตุ้นการปรับโครงสร้างให้เข้ากับสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง
เส้นทางการส่งสัญญาณใหม่ที่ไม่เชื่อมโยงกับการตรวจจับแสง
เพื่อระบุกลไกการส่งสัญญาณเหล่านี้ในพืชดอก Lam Dai Vu และทีมนักวิจัยนานาชาติได้จับคู่การดัดแปลงในโปรตีนเฉพาะที่เกิดขึ้นเมื่อพืชสัมผัสกับอุณหภูมิที่อบอุ่น
พวกเขาระบุว่าโปรตีนไคเนส MAP4K4/TOT3 เป็นตัวควบคุมเทอร์โมมอร์โฟเจเนซิสทั้งในใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานสองประเภทของพืช นอกจากนี้ ผลการวิจัยของพวกเขายังระบุด้วยว่าเส้นทางการส่งสัญญาณโปรตีนนี้ควบคุมการสร้างเทอร์โมมอร์ฟเจเนซิสโดยไม่ขึ้นกับวิถีทางอื่นๆ รวมถึงเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับการตรวจจับแสง
การปูทางไปสู่พืชอาหารที่ทนต่อ
สภาพอากาศ ภาวะโลกร้อนส่งผลกระทบอย่างมากต่อการเจริญเติบโตของพืชและผลผลิตพืชผล ข้อมูลเชิงลึกที่เปิดเผยโดยการศึกษานี้ระบุว่า MAP4K4/TOT3 เป็นผู้เล่นหลักใหม่ในการตอบสนองของพืชต่ออุณหภูมิที่อบอุ่น และแสดงให้เห็นว่ามันยังมีปฏิกิริยากับไคเนสที่เกี่ยวข้องซึ่งมีบทบาทหลายแง่มุมใน การสังเกตเหล่านี้ทำให้ไม่น่าเป็นไปได้ที่จะมีแนวทางเดียวที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอุณหภูมิอบอุ่น
อีฟ เดอ สเม็ต
Ive De Smet สรุปว่า “ศูนย์ TOT3 ที่สังเกตพบมีศักยภาพที่ดีในการเพาะพันธุ์โดยอาศัยความรู้ของพืชที่ทนต่ออุณหภูมิที่อบอุ่น ซึ่งสามารถช่วยรักษาความมั่นคงด้านอาหารในอนาคตในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น” Ive De Smet กล่าวสรุป
ในการศึกษาของเรา เราได้ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญด้านพืชผล ได้แก่ ข้าวสาลีและถั่วเหลือง ฉันหวังว่าผลลัพธ์ของเราจะส่งเสริมความร่วมมือประเภทนี้ในการวิจัยพืชต่อไป” Lam Dai Vu กล่าว
ที่มา: VIB
GvdB:ความหลากหลายทางพันธุกรรมเป็นสิ่งสำคัญ
ในการปรับปรุงพันธุ์พืช สำหรับการเพาะพันธุ์ถั่วฝรั่งเศส ฐานพันธุกรรมในบางกลุ่มค่อนข้างแคบ เช่น ในถั่วที่ละเอียดมาก โชคดีที่เราสามารถข้ามถั่วฝรั่งเศสกับถั่วแห้งซึ่งมีความหลากหลายทางพันธุกรรมมากขึ้น
JR:ความหลากหลายทางพันธุกรรมมีความสำคัญมากในถั่วฝรั่งเศส แหล่งข้อมูลหลักที่เราใช้คือความหลากหลายทางการค้า ในทุกระดับชั้น สำหรับกลยุทธ์ระยะสั้น สำหรับกลยุทธ์ระยะยาว เราจะใช้วัสดุเกือบทั้งหมดที่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจและเหมาะกับกลยุทธ์ของเรา และเราสามารถรับได้ตามกฎหมาย สำหรับสิ่งนี้ เรากำลังตรวจสอบและติดตามวรรณกรรมและการประชุมอย่างแข็งขัน เช่น Bean Improvement Cooperative
ES: นวัตกรรมอะไร—เทคโนโลยี, พันธุกรรม, โมเลกุล, และอื่นๆ—อยู่ในท่อในการเพาะพันธุ์ถั่วฝรั่งเศส?
EV:โดยทั่วไปโครงการต้นน้ำบางโครงการจะนำไปร่วมกับเพื่อนร่วมงานของเราจาก HM.CLAUSE ซึ่งเป็นหน่วยธุรกิจอื่นของ Limagrain ซึ่งตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา โครงการของเรามักมุ่งเป้าไปที่การพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลสำหรับการดื้อต่อโรค แต่บางครั้งก็มีลักษณะที่มีคุณภาพด้วย เราได้พัฒนาเทคโนโลยีภายในเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความแม่นยำของการปรับเทียบพ็อดโดยการวิเคราะห์ภาพ: ตะแกรง ความยาว และความโค้งจะถูกคำนวณโดยอัตโนมัติ ด้วยวิธีนี้ เราสามารถเพิ่มจำนวนตัวอย่างที่สอบเทียบได้ทุกวัน และลดต้นทุนแรงงานของทีมผสมพันธุ์
GvdB:เครื่องหมายโมเลกุลมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ พวกเขาอำนวยความสะดวกในการเพาะพันธุ์ตามลักษณะบางอย่าง แต่การตัดสินใจขั้นสุดท้ายยังคงต้องทำในสนาม BeanCap ที่ http://www.beancap.org/ ได้ทำงานที่ยอดเยี่ยมในการค้นพบเครื่องหมายนับพัน และเปิดเผยลำดับดีเอ็นเอของถั่ว สิ่งนี้จะช่วยให้เราเรียนรู้จากพืชผลอื่นๆ เช่น ถั่วเหลือง เครื่องหมายสำหรับลักษณะโมโนเจเนติกมีอยู่ทั่วไป ความท้าทายต่อไปคือการหาเครื่องหมายมากขึ้นเรื่อย ๆ สำหรับลักษณะที่ซับซ้อนมากขึ้น—เชิงปริมาณ—
JR:เราได้พัฒนาเครื่องมือวิเคราะห์ภาพที่ช่วยในการระบุวุฒิภาวะและการจัดเกรดที่เหมาะสม ซินเจนทายังสร้างเครื่องมือซอฟต์แวร์การเพาะพันธุ์ที่ติดตามประสิทธิภาพของการเลือกของเราในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและในสถานที่ต่างๆ ได้ดีขึ้น ทำให้เราสามารถตัดสินใจได้ดีขึ้น เครื่องหมายถูกนำไปใช้ในโปรแกรมของเราเพื่อระบุลักษณะและใช้เพื่อเร่งความถี่ของยีนที่สนใจในโปรแกรมของเรา เรายังใช้แพลตฟอร์มเครื่องหมายของเราเพื่อทำความเข้าใจความหลากหลายของเชื้อจุลินทรีย์ของเราเพื่อการคัดเลือกพ่อแม่ที่ดีขึ้น และเพื่อให้สามารถระบุพันธุ์ของเราซึ่งสนับสนุนทั้งกลุ่มการผลิตเมล็ดพันธุ์และทรัพย์สินทางปัญญา สล็อตแตกง่าย
