สล็อตแตกง่าย การเจริญเติบโตและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดขึ้นอยู่กับการควบคุมการประสานกันของการแสดงออกของยีนในเวลาและพื้นที่ และสิ่งนี้ส่วนใหญ่ควบคุมโดยลำดับที่ไม่เข้ารหัสในจีโนม ความท้าทายที่สำคัญในการปรับปรุงพืชผลที่เปิดใช้งานจีโนมคือคำอธิบายประกอบการทำงานขององค์ประกอบการควบคุม cis ในจีโนมพืชผลและความสามารถในการควบคุมลำดับเหล่านี้ไม่ว่าจะผ่านการ
เพาะพันธุ์หรือเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อปรับแต่งเส้นทาง
เป้าหมายโดยมีการหยุดชะงักน้อยที่สุดในเครือข่ายที่ซับซ้อนซึ่งพวกเขา อาศัยอยู่
ทีมนักวิจัยนำโดยAndrea Eveland, Ph.D. ผู้ช่วยสมาชิกDonald Danforth Plant Science Centerได้ทำแผนที่จีโนม ‘Functio nal’ ที่ไม่เข้ารหัสในข้าวโพดในช่วงระยะพัฒนาการช่วงแรกๆ ซึ่งมีความสำคัญต่อการก่อตัวของพู่ที่มีเกสรและหูที่มีเมล็ดพืช
การผสานรวมข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างโครมาติน โพรไฟล์การถอดรหัส และการศึกษาความสัมพันธ์ทั่วทั้งจีโนม การวิเคราะห์เหล่านี้ให้ภาพรวมที่ครอบคลุมในการควบคุมความแตกต่างของช่อดอกในพืชธัญพืชหลัก ซึ่งท้ายที่สุดจะกำหนดโครงสร้างสถาปัตยกรรมและมีอิทธิพลต่อศักยภาพในการให้ผลผลิต การศึกษานี้โดย Parvathaneni และ Bertolini et al. ” แนวกฎเกณฑ์ของการพัฒนาช่อดอกข้าวโพดในระยะเริ่มต้น ” เผยแพร่เมื่อวัน ที่6 กรกฎาคม 2020 ในวารสารGenome Biology
“เรามีความคิดที่ดีเกี่ยวกับตัวควบคุมหลักของการพัฒนาช่อดอกในข้าวโพดจากการศึกษาพันธุศาสตร์คลาสสิกหลายปี” Eveland กล่าว “แต่การถอดหน้าที่หรือการแสดงออกอย่างเป็นส่วนประกอบมักจะไม่ส่งผลให้ข้าวโพดให้ผลผลิตสูง เราจำเป็นต้องเรียนรู้วิธีปรับการแสดงออกอย่างแม่นยำในอวกาศและเวลาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมาะสมที่สุด การศึกษานี้ทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับการทำเช่นนั้น”
ตลอดศตวรรษที่ผ่านมา การผสมพันธุ์และปรับปรุงข้าวโพดเลี้ยงสัตว์แบบผสมได้นำไปสู่การเลือกพู่ขนาดเล็กที่ดักแสงน้อยลงและดูดทรัพยากรน้อยลง และหูที่ใหญ่ขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากพู่และหูพัฒนาโดยโปรแกรมการพัฒนาทั่วไป การปรับปรุงเพิ่มเติมของลักษณะหูจะต้องแยกโปรแกรมนี้ออก ตัวอย่างเช่น โดยองค์ประกอบกฎระเบียบเฉพาะพู่หรือหู การทำความเข้าใจว่ายีนเดียวกันมีการควบคุมต่างกันอย่างไรในพู่และหู และการใช้ความจำเพาะนี้เพื่อควบคุมยีนหนึ่งเหนือยีนอื่น จะช่วยเพิ่มความพยายามในการเพาะพันธุ์ข้าวโพดเลี้ยงสัตว์
การวิจัยของ Eveland มุ่งเน้นไปที่กลไกการพัฒนาที่ควบคุมลักษณะสถาปัตยกรรมพืชในพืชธัญพืช โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เธอศึกษาว่าอวัยวะพืชก่อตัวขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดได้อย่างไร และการแปรผันของเครือข่ายการควบคุมยีนที่อยู่เบื้องล่างนั้นสามารถปรับรูปแบบของพืชได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร ทีมงานของเธอผสมผสานทั้งวิธีการคำนวณและการทดลองเพื่อสำรวจว่าการรบกวนต่อเครือข่ายยีนเหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะทางสัณฐานวิทยาได้อย่างไร ทั้งภายในสายพันธุ์และทั่วทั้งหญ้า โดยมีเป้าหมายสูงสุดในการกำหนดเป้าหมายในการปรับปรุงผลผลิตธัญพืชในธัญพืช
นอกจากทีมของ Eveland แล้ว ผู้เขียนร่วมยังรวมถึงนักวิจัย
จาก Florida State University, University of California at Davis และ University of Illinois Urbana-Champaign การวิจัยร่วมกันได้รับทุนจาก National Science Foundation PGRP ในการมอบรางวัลให้แก่ Eveland และผู้เขียนร่วม Alexander Lipka, Ph.D. (UIUC) เพื่อระบุรูปแบบกฎระเบียบสำหรับการปรับปรุงลักษณะผลผลิตข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ และ Hank Bass, Ph.D. (FSU) เพื่อใช้เทคนิคในการทำโปรไฟล์โครมาตินกับพืชผลทางการเกษตรที่สำคัญ
ที่มา: ศูนย์วิทยาศาสตร์พืช Donald Danforth
“พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ Juan Cabañas ของเรารู้จักสายนี้เป็นอย่างดี ทั้งโดยส่วนตัวและผ่านทางโฆษณาและนักพัฒนาของเรา สิ่งนี้ช่วยให้เราทราบความต้องการของผู้ผลิตในแบบเรียลไทม์และโดยตรง และแม้กระทั่งคาดการณ์เหตุการณ์ในบางกรณี”
R&D และการตลาดมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการตัดสินใจในการพิจารณาข้อมูลผลิตภัณฑ์ทุกชิ้น Abad กล่าว “ทั้งหมดนี้ได้รับการสนับสนุนด้วยองค์กรทดลองที่มีประสิทธิภาพและการเก็บรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล ซึ่งเราเชื่อว่าเป็นหนึ่งในจุดแข็งของเรา ดังนั้นเมื่อมีการเปิดตัวความหลากหลาย จึงมีการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงลึกอยู่เบื้องหลังเพื่อสนับสนุนการตัดสินใจนั้น”
อนาคตของการปลูกถ่ายอวัยวะ
ในพื้นที่ Almeria ของสเปน การใช้การปลูกถ่ายอวัยวะในแตงกวานั้นไม่ธรรมดาในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อมีเกษตรกรผู้ปลูกอินทรีย์เพิ่มมากขึ้น
González-Cabezuelo กล่าวว่า “ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการพัฒนาสายพันธุ์ที่ต้านทานโรคในดินเป็นความท้าทายที่ต้องเกิดขึ้นในระยะสั้นและต้องแช่เมล็ดพันธุ์ Meridiem Seeds”
การปลูกถ่ายอวัยวะไม่ได้มีความสำคัญมากนัก เฉพาะในเรือนกระจกและบ้านพลาสติกบางหลังเท่านั้น Abad กล่าว “ยังมีเซ็กเมนต์จำนวนมากที่ไม่มีการปลูกถ่ายอวัยวะ การตัดสินใจในการปลูกถ่ายอวัยวะเป็นการผสมผสานระหว่างความอดทนกับผลผลิตในระยะยาว โรคบางชนิด (ส่วนใหญ่เป็น FORC) และการตัดสินใจเรื่อง ‘เครื่องสำอาง’ หรือ ‘อินเทรนด์’ ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน” สล็อตแตกง่าย
