พรรณไม้ต่างๆ การปลูกต้นไม้

เมล็ดจากข้าวโพด

by admin - March 28th, 2013.
Filed under: ดอกไม้, พรรณกล้วยไม้, พรรณไม้, เพาะพันธุ์ไม้. Tagged as: , , , .

อย่างไรก็ตามรูปแบบที่มีการเปลี่ยนแปลง epigenetic การคาดเดาของพฤติกรรมของยีนมีความซับซ้อนคาดหวังเหล่านั้น

“ค้น หาชุมชนพันธุ์สำหรับลักษณะแบบใหม่ที่จะมีความสนใจในเชิงพาณิชย์และพวกเขา จริงๆไม่ดูแลสิ่งที่พื้นฐานเป็นตราบเท่าที่พวกเขาสามารถจับมันและพันธุ์มัน. พันธุกรรม Epigenetic พ่นหงิกงอในความคาดหวัง แต่ค้นพบของเรายังให้ โอกาส – ถ้าพวกเขาตระหนักถึงความเปลี่ยนแปลงที่พวกเขากำลังมองหาเป็นผลมาจาก epigenetics พวกเขาสามารถใช้ที่เพื่อประโยชน์ของตน “Hollick ยังสืบสวนในศูนย์ของรัฐโอไฮโอสำหรับอาร์เอ็นเอชีววิทยาและวิทยาศาสตร์ ประยุกต์พืชกล่าวว่า

“เพียง แค่รู้ว่าอัลลีลนี้จะทำงานในแฟชั่น epigenetic นี้ผมสามารถผสมพันธุ์พืชที่ มีสีทั้งแบบเต็มหรือสีหรือไม่มีสิ่งใดในระหว่าง เพราะฉันจัดการการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลง epigenetic ไม่ทางพันธุกรรม. สีและแน่นอนเพียงคนเดียวคือ ลักษณะที่อาจได้รับผลกระทบ. ”

ที่ มีความเชี่ยวชาญมานานในพื้นฐานโมเลกุลสำหรับกิจกรรมของยีนที่ไม่คาดคิดในพืช Hollick ได้ zeroed ในเอนไซม์ที่เรียกว่า RNA polymerase iv (Pol IV) หลาย ประเภทของ polymerases RNA มีความรับผิดชอบสำหรับการตั้งค่าการแสดงออกของยีนในการเคลื่อนไหวในทุกเซลล์ และ Pol IV คือเอนไซม์ RNA polymerase ลึกลับที่เป็นที่รู้จักในพืชในการผลิตโมเลกุล rna เล็ก

Pol IV ได้งงงวยนักวิทยาศาสตร์เพราะแม้จะอนุรักษ์แข็งแกร่งในพืชทุกอย่างที่มันดู เหมือนจะมีไม่มีผลกระทบที่เห็นเด่นชัดในการพัฒนา Arabidopsis, แบบอินทรีย์ที่พบบ่อยในวิชาชีววิทยา ตัวอย่างเช่นเมื่อมันถูกลบออกจากพืชเหล่านี้พวกเขาไม่แสดงอาการของความทุกข์

Epigenetics หมายถึงการปรับเปลี่ยนในจีโนมที่ไม่ส่งผลโดยตรงต่อดีเอ็นเอ แม้ ว่าจะมีหลักฐานบางอย่างได้ชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลง epigenetic สามารถข้ามอิทธิพลของดีเอ็นเอเพื่อดำเนินการต่อไปจากคนรุ่นหนึ่งไปนี้เป็น ศึกษาครั้งแรกที่แสดงให้เห็นว่าพันธุกรรม epigenetic นี้สามารถอยู่ภายใต้การคัดเลือกพันธุ์

นัก วิจัยพันธุ์รุ่น 10 ของข้าวโพดและพบว่ากิจกรรมหนึ่งที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเฉพาะของยืนยัน จากรุ่นหนึ่งไปแล้วต่อไปไม่ว่าจะเป็นเอนไซม์ทำงานหรือไม่ – ความหมายพฤติกรรมทางพันธุกรรมปกติก็ไม่จำเป็นต้องสำหรับลักษณะของยีนที่จะมา

และ ที่นักวิทยาศาสตร์กำหนดเป็นเพราะเอนไซม์เป้าหมายชิ้นเล็ก ๆ ของดีเอ็นเอ – คิดว่าก่อนหน้านี้ในฐานะที่เป็น “ดีเอ็นเอขยะ” – ที่มีเพิ่มขึ้นจากพื้นที่หนึ่งของจีโนมไปยังอีกให้อำนาจส่วนที่เล็ก ๆ น้อย ๆ ไม่คาดคิดเปิด ยีน

ยีนในคำถามมีผลต่อสีในพืชข้าวโพด อัน เป็นผลมาจากการทดลองเหล่านี้นักวิจัยก็สามารถเปลี่ยนเมล็ดข้าวโพดสีเหลือง ที่หลากหลายเคอร์เนลสีฟ้าโดยไม่สูญเสียกิจกรรมของเอนไซม์ในแต่ละพ่อ

“นี่ คือตัวอย่างแรกที่ใครบางคนได้รับสามารถใช้แหล่งที่มาของการเปลี่ยนแปลง epigenetic และผ่านการคัดเลือกพันธุ์เคลื่อนย้ายไปจากรัฐไม่ได้ใช้งานเพื่อสภาพที่ใช้ งาน” เจย์ Hollick รองศาสตราจารย์อณูพันธุศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตกล่าวว่า และผู้เขียนนำการศึกษา “ยีน การเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของตนในแฟชั่น epigenetic และมันไม่เป็นไปตามมาตรฐานพฤติกรรมมรดก. ทั้งสองปัจจัยเดียวมีความหมายลึกซึ้งสวยไม่เพียง แต่สำหรับพันธุ์ แต่ยังสำหรับการวิวัฒนาการ.”

การศึกษาปรากฏออนไลน์ในวารสารเซลล์พืช

นัก ปรับปรุงพันธุ์พืชมีแนวโน้มที่จะคาดหวังว่าจะสร้างลักษณะที่ต้องการตามสิ่ง ที่เป็นที่รู้จักกันในหลักการของมรดกเด็ล: ลูกได้รับสำเนาของยีนจากพืชผู้ปกครองในแต่ละครั้งและลักษณะของอัลลีลหรือ เลือกรูปแบบของยีนที่ช่วยทำนายลักษณะจะแสดง ขึ้นมาในรุ่นต่อไปของพืช

ใน ข้าวโพด แต่ห้องปฏิบัติการของ Hollick ได้ค้นพบก่อนหน้านี้ว่าตัวตนของ Pol IV สร้างปัญหาที่ชัดเจนในพืชเช่นเมล็ดที่กำลังเติบโตในพู่

และ เพื่อนร่วมงาน Hollick ตั้งข้อสังเกตว่าพืชขาด Pol IV ยังแสดงให้เห็นสีในเมล็ดของหูที่คาดว่าจะไม่ทำให้สีใด ๆ เลย – หมายถึงพวกเขาถูกคาดหวังให้เป็นสีเหลือง

“ตั้งแต่ เรารู้ว่าลักษณะพู่เมล็ดหายเป็นเพราะ misexpression ของยีนเราตั้งสมมติฐานว่าลักษณะเม็ดสีนี้อาจเป็นเพราะเพื่อควบคุมเม็ดสีการ แสดงในเนื้อเยื่อที่มันเป็นปกติก็ไม่เคยแสดงความ. การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าโมเลกุลที่อยู่ใน ความจริงกรณี “Hollick กล่าว

นัก วิจัยเลือกเมล็ดที่มืดและแสงจากเมล็ดหลายรุ่นของพืชและพืชข้ามมาในรูปแบบการ เรียนที่แตกต่างกันเหล่านี้เคอร์เนลเพื่อสร้างคนรุ่นใหม่ที่เพิ่มขึ้นของ ข้าวโพด

“เรา พบว่าหูที่พัฒนามาจากพืชเหล่านั้นมีมากยิ่งขึ้นลึกลับเมล็ดสีและเมล็ดสีน้อย ลงเบา ๆ . เราสามารถแยกประเภทรุนแรงและข้ามพวกเขาร่วมกันและได้รับนี้ทำให้แรงอย่างต่อ เนื่องของสีที่มากกว่ารุ่นหลาย” เขากล่าว “เรา สร้างลูกหลานมากกว่าที่มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นของเม็ดสี. นี้คือการแสดงออกของยีนที่เป็นโมฆะทางพันธุกรรมที่ไม่ได้มีการทำงานในส่วน ของพืชนี้และหันมาจาก null สมบูรณ์ไปยังแบบฟอร์มที่โดดเด่นอย่างสมบูรณ์ที่ผลิต สีเต็ม

“โดย พื้นฐานที่เรากำลังผสมพันธุ์ลักษณะนวนิยาย แต่ไม่โดยการเลือกยีนใด. เราเป็นเพียงแค่การเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องสถานะ epigenetic หนึ่งของสอง genomes ผู้ปกครองทุกครั้ง.”

นี้จะนำนักวิทยาศาสตร์ที่จะตั้งคำถามว่าทำไมอัลลีลของยีนได้รับผลกระทบผิวคล้ำจะประพฤติในทางนี้ การ สอบสวนของอัลลีลได้รับผลกระทบเปิดเผยต่อหน้าใกล้ transposon หรือองค์ประกอบ transposable: ชิ้นเล็ก ๆ ของดีเอ็นเอที่ได้กระโจนจากพื้นที่หนึ่งของจีโนมไปยังอีก

เพราะ ลำดับของบางชิ้นเล็ก ๆ อาร์เอ็นเอที่มาจากกิจกรรมของ Pol IV จะเหมือนกับลำดับของ transposons เหล่านี้การค้นพบทำให้รู้สึกให้กับนักวิทยาศาสตร์

“ตอน นี้เรารู้ว่า Pol IV มีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการ transposons จะไม่น่าแปลกใจที่ยีนที่มีความใกล้ transposons ถูกควบคุมโดยขณะนี้ Pol IV,” กล่าวว่า Hollick

งาน นี้ได้รับการสนับสนุนโดยการริเริ่มวิจัยแห่งชาติในการให้บริการของรัฐ USDA ร่วมวิจัยการศึกษาและส่งเสริมและมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

Hollick ดำเนินการงานนี้ที่มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียลีก่อนที่เขาจะเข้าร่วมกับคณะของรัฐโอไฮโอ ผู้เขียนร่วมเป็นอดีตเพื่อนร่วมงานคาร์ลเบิร์กลีย์จูเนียร์ศูนย์ซูซานพาร์สตีเฟ่น Gross, El-Joy บาร์เบอร์และ Jana Lim