کشف ژن مقاوم گندم در برابر خشکسالی

به گفته آنان، ریشه‌ها نقش مهمی در گیاهان دارند، آنها آب و مواد مغذی خاک را جذب می‌کنند و به این شکل موجب رشد گیاه می‌شوند. این یافته ابزاری مهم برای مهندسی ساختار ریشه‌های گیاهان است تا بازده کشت و زرع گندم در شرایط خشکسالی بهبود یابد.

پروفسور «خورخه دوبکاوسکی» (Jorge Dubcovsky) استاد گابای و مدیر این طرح نیز گفت: تاکنون اطلاعات زیادی از ژن‌های موثر بر ساختار ریشه‌های گندم وجود نداشت. کشف خانواده ژن‌ به نام او.پی. آر. آی. ‌آی. آی (OPRIII) و نسخه‌های متفاوتی از این نوع ژن‌ها بر طول ریشه گامی مهم است.

نسخه‌برداری ژن‌های یادشده به افزایش تولید هورمونی در گیاه به نام اسید جاسمونیک منجر می‌شود که این هورمون غیر از فرایندهای دیگر موجب تسریع در تولید ریشه‌های جانبی نیز می‌شود. برای رشد ریشه‌های متفاوت می‌توان از اندازه‌های متفاوتی از این ژن‌ها استفاده کرد.

این گروه از محققان برای رسیدن به ریشه‌های طولانی‌تر در گندم با استفاده از فناوری ویرایش ژنی کریسپر به منظور حذف برخی از ژن‌های او.پی.آر. آی.آی.آی اقدام کردند. این ژن‌ها در برخی نمونه‌های گندم با ریشه‌های کوتاه‌تر وجود داشت. اما برعکس، افزایش نسخه‌های این ژن‌ها موجب ریشه‌های کوتاه‌تر و شاخه‌شاخه شد. اما افزودن یک کروموزوم گندم چاودار که به کاهش ژن‌های قبلی منجر شد، ریشه‌ها را طولانی‌تر کرد.

گابای گفت: میزان مشخصی از ژن‌های او.پی.آر. آی.آی.آی باعث می‌شود ساختار ریشه‌های گندم را به شکلی مهندسی کنیم که با خشکسالی، شرایط عادی و سناریوهای متفاوت هماهنگ شوند.

دانستن ترکیب درستی از ژن‌ها به این معنی است که محققان می‌توانند به دنبال گندم‌های متفاوتی بگردند که تنوع‌های طبیعی را دارند و برای کشاورزان در محیط‌های کم‌آب قابل کشت هستند.

گزارش کاملی از این یافته در نشریه نیچر کامیونیکیشنز (Nature Communications) ارائه شده است.