19:04 2022-11-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Creșterea randamentelor culturilor prin ameliorarea plantelor pentru a coopera
_ Creșterea randamentelor culturilor prin creșterea plantelor să coopereze
Un simplu experiment de reproducere, combinat cu analiza genetică, poate descoperi rapid gene care promovează cooperarea și randamente mai mari ale populațiilor de plante, potrivit unui nou studiu publicat pe 29 noiembrie în revista cu acces deschis PLOS Biology, de către Samuel Wuest de la Universitatea din Zurich și Agroscope, Elveția, și colegii săi. Rezultatele au potențialul de a crește rapid productivitatea culturilor prin metode convenționale de ameliorare.
În teoria evoluționistă clasică, indivizii concurează, iar cei cu gene cele mai avantajoase din punct de vedere competitiv creează mai mulți descendenți care poartă aceleași gene câștigătoare. Acest lucru reprezintă o provocare pentru amelioratorii de plante, care se confruntă adesea cu selectarea plantelor care cooperează, mai degrabă decât să concureze. Într-un arboret dens de monocultură de porumb sau grâu, randamentul general poate fi îmbunătățit dacă indivizii evită să crească prea înalt sau să-și răspândească frunzele prea lat („Revoluția Verde” de la mijlocul secolului al XX-lea a fost în mare măsură dependentă de introducerea alelelor pitice în principalele zone). boabe de cereale).
Descoperirea alelelor (versiuni ale genelor care diferă între indivizi) care pot promova cooperarea este o provocare, dar autorii au conceput un sistem pentru a le dezvălui. În concordanță cu teoria jocurilor, autorii au motivat că genotipul cel mai cooperant va funcționa cel mai bine cu vecini similari cooperanți, dar se va descurca prost atunci când se confruntă cu vecini egoiști, extrem de competitivi.
Ei au folosit planta model Arabidopsis pentru a compara performanța unei anumite plante atunci când este crescută cu un alt individ similar genetic (modelarea unei monoculturi) cu performanța acesteia atunci când este crescută cu un set de genotipuri „tester”, care au variat în strategiile lor de creștere. Determinând atât vigoarea generală a fiecărei plante (măsurată prin biomasa supraterană), cât și diferența dintre creșterea acesteia în cele două situații, ei au putut vedea care plante maximizau atât capacitatea de a crește rapid, cât și capacitatea de a coopera cu indivizi similari genetic. astfel încât și vecinii lor au crescut bine.
Cu aceste date în mână, au folosit date publicate de polimorfism la nivelul întregului genom pentru a găsi genele asociate cu trăsătura de cooperare. Ei au descoperit că este cel mai puternic asociat cu un grup mic de polimorfisme legate și, în special, cu o alelă minoră la o genă. Când plantele care poartă acea alela minoră au fost cultivate în imediata apropiere, ele au produs în mod colectiv cu 15% mai multă biomasă atunci când au crescut la densitate mare decât plantele care poartă alela majoră în același loc. Efectul de cooperare a fost însoțit de o competiție redusă a rădăcinilor – este posibil ca plantele adiacente să fi cheltuit mai puțină energie invadând zonele rădăcinilor vecinilor lor pentru a obține nutrienți.
Aceeași strategie comparativă ar putea fi folosită pentru a descoperi alelele cooperante pentru orice caracteristică măsurabilă, Wuest. spus. „O astfel de variație, odată identificată într-o cultură, ar putea fi rapid valorificată în programele moderne de ameliorare și ar putea oferi rute eficiente pentru a crește randamentele.”
Wuest adaugă: „Ideile care au inspirat această lucrare nu sunt noi, mulți au de fapt, a fost formulat cu zeci de ani în urmă. Și totuși, gândul că noi, oamenii, una dintre speciile cele mai cooperante, putem profita din a face și recoltele noastre mai cooperante, ne intrigă și astăzi.”
Comentarii:
Adauga Comentariu