นักวิจัยเชื่อว่ายีนลึกลับที่กระตุ้นการกลายพันธุ์ของเม็ดสีแดงในข้าวโพดอาจเป็น “ตัวควบคุมหลัก” ที่รับผิดชอบในการสะสมน้ำตาลในใบมากเกินไปและการเพิ่มขึ้นของยาฆ่าแมลงตามธรรมชาติในไหม ในการค้นพบยีนกลายพันธุ์ที่ “เปิด” ยีนอีกตัวหนึ่งที่รับผิดชอบต่อเม็ดสีแดงที่บางครั้งพบในข้าวโพด นักวิจัยได้ไขปริศนาที่มีอายุเกือบ 6 ทศวรรษด้วยการค้นพบที่อาจส่งผลต่อการขยายพันธุ์พืชในอนาคต
จุดสุดยอดของการทำงานมากกว่า 20 ปี
ความพยายามเริ่มต้นขึ้นเมื่อในปี 1997 Surinder Chopra ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์ข้าวโพดที่ Penn State ได้รับเมล็ดข้าวโพดสายพันธุ์กลายพันธุ์ ในเวลานั้น Chopra เป็นนักวิชาการดุษฎีบัณฑิตที่ Iowa State University และเขาได้นำงานวิจัยนี้ติดตัวไปด้วยเมื่อเขาเข้าร่วมคณะ Penn State ในปี 2000
ความลึกลับนี้เกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ของยีนที่เกิดขึ้นเองซึ่งทำให้เม็ดสีแดงปรากฏขึ้นในเนื้อเยื่อของต้นข้าวโพดหลายชนิด เช่น เมล็ด ซัง พู่ ไหม และแม้แต่ก้าน เป็นเวลาสองสามชั่วอายุคน และหายไปในลูกหลานที่ตามมา อาจดูเหมือนความกังวลเล็กน้อยสำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัด แต่เนื่องจากพันธุศาสตร์ข้าวโพดได้รับการศึกษาเป็นระบบแบบจำลองมานานแล้ว คำถามนี้จึงมีนัยสำคัญต่อชีววิทยาพืช
“ในข้าวโพด ยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เม็ดสีได้ถูกนำมาใช้ในการศึกษาทางพันธุกรรมมานานกว่าศตวรรษแล้ว เม็ดสีในข้าวโพดเป็นลักษณะที่ค่อนข้างง่าย ซึ่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้เป็นเครื่องหมายสำหรับการวิจัยทางพันธุกรรม” Chopra กล่าว “ต้นข้าวโพดกลายพันธุ์ถูกระบุในปี 1960 โดยดร. ชาร์ลส์ เบิร์นแฮม (มหาวิทยาลัยมินนิโซตา) และเมล็ดพันธุ์นั้นได้มอบให้แก่นักเรียนคนหนึ่งของเขา ดีเร็ก สไตล์ส เราได้รับเมล็ดพันธุ์จาก Styles ในปี 1997 และเราได้รับความไว้วางใจให้ดำเนินการวิจัยต่อไป”
Chopra เป็นผู้นำในความพยายามที่จะแนะนำยีนจากข้าวโพดกลายพันธุ์ ขนานนามว่า Ufo1 — Unstable factor for orange1 — ในสายพันธุ์ข้าวโพดสายพันธุ์ต่างๆ เพื่อทำการศึกษา ตั้งแต่เขามาที่ Penn State กลุ่มวิจัยของ Chopra ใน College of Agricultural Sciences ได้เติบโตและย้อนรอยการปลูกพืชข้าวโพดทั้งที่ Penn State Agronomy Farm และในเรือนกระจกในวิทยาเขต ในช่วง 3 ปีที่ผ่านมา นักวิจัยซึ่งเพิ่งเผยแพร่ผลการค้นพบของพวกเขาในThe Plant Cellได้ปลูกพืชที่ผสมข้ามพันธุ์ไปแล้วมากกว่า 4,000 ต้น เพื่อทำแผนที่ว่าสาเหตุของ Ufo1 ตั้งอยู่ในจีโนม
การใช้เนื้อเยื่อจากพืชลูกผสมเหล่านั้น และใช้เทคนิคการหาลำดับอาร์เอ็นเอและเครื่องมือโคลนยีนควบคู่ไปกับการจัดลำดับยุคหน้า การทำแผนที่ทางพันธุกรรม และความสามารถในการวิเคราะห์ข้อมูล ซึ่งนักพันธุศาสตร์พืชไม่สามารถหาได้จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิจัยได้เปิดโปงผู้กระทำผิดใน อีกครั้ง ความลึกลับของข้าวโพดสีแดงในเม็ดสีแดง พวกเขาพบยูเอฟโอ1 ซึ่งมีอยู่ในข้าวโพด ข้าวฟ่าง ข้าว และลูกเดือยหางจิ้งจอกเท่านั้น
แต่ยีนกลายพันธุ์ของ Ufo1 ไม่ได้ทำให้เม็ดสีแดงปรากฏในข้าวโพด ซึ่งเกิดจากยีนที่เรียกว่า pericarp color1 หรือ p1 นักวิจัยพบว่ายีน Ufo1 นั้นถูกควบคุมโดย transposon – “ยีนกระโดด” – ซึ่งอยู่ใกล้กับยีน Ufo1 Transposons เป็นลำดับของ DNA ที่ย้ายจากตำแหน่งหนึ่งในจีโนมไปยังอีกตำแหน่งหนึ่ง และสามารถมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีนที่จำเป็นในบริเวณใกล้เคียง
เมื่อเปิดทรานสโปซอนนี้ ยีน Ufo1 จะถูกเปิดใช้งานด้วย ซึ่งกระตุ้นยีน p1 เพื่อส่งสัญญาณให้พืชผลิตเม็ดสีแดง แต่เมื่อ transposon ถูกปิด ยีน Ufo1 จะเงียบและทางเดินของเม็ดสีที่ควบคุมโดย p1 ก็เช่นกัน นั่นเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ยีน Ufo1 ไม่สามารถระบุได้เป็นเวลานานและความลึกลับยังคงมีอยู่ ตามข้อมูลของ Chopra
“เราสามารถจำกัดให้แคบลงเหลือเพียงยีนเดียวจากยีนหลายพันตัวที่แสดงออกอย่างผิดปกติในการกลายพันธุ์ของ Ufo1 เทียบกับพืชป่า” เขากล่าว “มันเป็นการค้นพบที่เพิ่มขึ้น แต่ก็ยังเป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่ก้าวกระโดด เพราะมีแนวโน้มว่ามันจะมีประโยชน์ต่อผู้เพาะพันธุ์พืช”
ยังไม่ชัดเจนว่า Ufo1 มีปฏิสัมพันธ์กับยีน p1 อย่างไร ความสำคัญในอนาคตของการค้นพบนี้น่าจะเกี่ยวข้องกับเม็ดสีแดงน้อยกว่าที่ยีน Ufo1 กลายพันธุ์ควบคุมในต้นข้าวโพด Chopra เชื่อว่าอาจเป็น “ตัวควบคุมหลัก” ซึ่งเมื่อแสดงออกมากเกินไปจะส่งสัญญาณให้โรงงานทราบว่าอยู่ภายใต้ความเครียดแม้ในกรณีที่ไม่มีความเครียด ที่น่าสนใจ Chopra ชี้ให้เห็นในพืช Ufo1 น้ำตาลสะสมมากเกินไปในใบและเนื้อหาของ Maysin ยาฆ่าแมลงตามธรรมชาติที่ทำโดยต้นข้าวโพดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในไหม
Credit : reizenvakanties.net ruoudaotien.net reiqcs.org webiromon.com postmorebills.net redreligionesafroamericanas.org taketameisui.net originalparfumea.com betpasgiris8.com monitorfinanceiro.net
