16:51 2022-12-05
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii rezolvă încolțirea înainte de recoltare în orez și grâu
_ Cercetătorii rezolvă încolțirea înainte de recoltare în orez și grâu
Repausul semințelor este un instrument important de supraviețuire pentru plante, deoarece le permite condițiilor meteorologice care nu sunt propice supraviețuirii. În același timp, repausul excesiv poate reduce timpul de cultivare. Ca răspuns, fermierii plantează adesea soiuri de orez și grâu cu repaus scăzut, pentru a obține o rată de răsărire mai mare și mai uniformă după însămânțare.
Din păcate, această practică a dus la o problemă nedorită a producției la nivel mondial numită înainte de recoltare. germinare (PHS), care reduce drastic atât randamentul cerealelor, cât și calitatea. În orez, PHS dăunează aproximativ 6% din suprafața de orez convențional și până la 20% din suprafața de orez hibrid din cauza vremii ploioase pe termen lung în timpul sezonului de recoltare din sudul Chinei. În grâul pâine, pierderea economică directă cauzată de PHS se apropie de 1 miliard de dolari pe an.
Odată cu schimbările climatice globale, PHS a avut loc mai frecvent. De exemplu, zonele majore de producție de grâu, în special regiunile de grâu de iarnă din Valea Mijlociu și Inferioară a Râului Yangtze și Văile Galbene și Huai din China, au întâmpinat probleme serioase PHS în 2013, 2015 și 2016. Precipitații abundente în 2016 și 2020, de asemenea a condus la probleme serioase de PHS în regiunile de plantare a orezului din Valea Râului Yangtze de mijloc și de jos din China.
În efortul de a rezolva această problemă, cercetătorii conduși de prof. CHU Chengcai și GAO Caixia de la Institutul de Genetică și Biologie a Dezvoltării (IGDB) al Academiei Chineze de Științe (CAS) au dezvăluit recent că modulul molecular SD6/ICE2 controlează repausul semințelor de orez și are un potențial mare de îmbunătățire a toleranței PHS la orez și grâu .
Studiul a fost publicat în Nature Genetics.
În acest studiu, cercetătorii au folosit un set de linii de substituție a unui singur segment de cromozom derivate dintr-o încrucișare între soiul de orez japonica cu stație slabă. Nipponbare și soiul de orez Kasalath, cu repaus puternic, au identificat o genă, numită Seed Dormancy 6 (SD6), care contribuie la repausul semințelor de orez.
Cercetătorii au descoperit că SD6 și partenerul său de interacțiune ICE2 controlează în mod antagonic. repausul semințelor de orez prin reglarea homeostaziei acidului abscisic (ABA). Mai exact, SD6 promovează direct expresia genei de catabolism ABA ABA8OX3 și inhibă indirect expresia genei biosintetice ABA NCED2, în timp ce ICE2 acționează în mod opus.
Temperatura are un efect major asupra rezistenței semințelor. repaus. Cercetătorii au dezvăluit că modulul molecular SD6/ICE2 controlează starea de repaus a semințelor de orez într-un mod dependent de temperatură: SD6 este reglat în sus pentru a declanșa germinarea semințelor atunci când semințele sunt la temperatura camerei. Cu toate acestea, la temperaturi scăzute, SD6 este reglat în jos, în timp ce ICE2 este reglat în sus pentru a menține repausul semințelor.
Prin editarea SD6 în trei soiuri de orez, T619, Wu27 și Huai5, cercetătorii au descoperit că editarea genelor de SD6 ar putea fi o strategie rapidă și utilă pentru îmbunătățirea toleranței PHS la orez. În mod interesant, editarea genei TaSD6 în soiul de grâu Kenong199 a îmbunătățit, de asemenea, rezistența la PHS la grâu, indicând faptul că gena SD6 este conservată funcțional în controlul repausului semințelor atât în orez, cât și în grâu.
În rezumat, SD6 și ICE2. reglați starea de repaus a semințelor prin reglarea fină a conținutului de ABA din semințe în funcție de temperatură. În acest fel, ele ajută semințele să depășească schimbările sezoniere naturale și să asigure o reproducere reușită. Din acest motiv, SD6 poate fi o țintă puternică pentru îmbunătățirea rezistenței la PHS la cereale în condiții de câmp.
Comentarii:
Adauga Comentariu