Калифорния университетинин окумуштуулары помидор жана күрүч сыяктуу азык-түлүк өсүмдүктөрүнө биздин планетабыздагы кургакчылыктын узак, күчтүүрөөк мезгилине туруштук берүүгө жардам бере турган генетикалык маалыматтарды табышты.
Акыркы он жылдын ичинде, изилдөө тобу өсүмдүктөр биринчи жолу кургакчылыктын жана башка экологиялык коркунучтардын кесепеттерин аныктай турган өсүмдүк тамырларынын молекулярдык атласын түзүүгө аракет кылышкан. Муну менен алар илимпоздор өсүмдүктөрдү бул стресстен коргоо үчүн колдоно ала турган гендерди ачышты. Алардын иши, журналда 20-майда жарыяланган клетка, тамыр функцияларын түшүнүүнүн жогорку даражасына жетишти, анткени ал үйдө жана сыртында өстүрүлгөн помидор тамырларынын ар кандай клеткаларынан алынган генетикалык маалыматтарды бириктирди.
"Көп учурда изилдөөчүлөр лабораториялык жана парниктик эксперименттерди жасашат, бирок фермерлер талаада бир нерселерди өстүрүшөт жана бул маалыматтар талаа үлгүлөрүн да карайт", - дейт Неелима Синха, UC Davis өсүмдүктөр биологиясынын профессору жана кагаздын авторлошу. Маалыматтар өсүмдүккө үч негизги нерсени жасоого буйрук берген гендер жөнүндө маалымат берди.
Ксилемалар сууну жана азыктарды тамырдан бүчүрлөргө чейин жеткирүүчү көңдөй, түтүк сымал идиштер. Ксилемада транспорт болбосо, өсүмдүк фотосинтез аркылуу өз азыктарын жасай албайт. "Xylem өсүмдүктөрдү кургакчылыкка, ошондой эле тузга жана башка стресстерге каршы бекемдөө үчүн абдан маанилүү", - дейт изилдөөнүн башкы автору Сиобхан Брэди, UC Davisтеги өсүмдүктөр биологиясынын профессору.
Өз кезегинде, ксилемада өсүмдүктөрдүн минералдык ташуулары болбосо, адамдар жана башка жаныбарлар биздин жашообуз үчүн зарыл болгон витаминдер жана азык заттарына ээ болмок эмес. Ксилеманы түзүү үчүн зарыл болгон кээ бир типтүү оюнчулардан тышкары, жаңы жана таң калыштуу гендер табылган.
Гендердин экинчи негизги топтому тамырдын сырткы катмарын лигнин менен суберинди өндүрүүгө багыттаган гендер. Суберин тыгынынын негизги заты болуп саналат жана ал кургакчылык учурунда сууда кармап, калың катмар менен өсүмдүк клеткаларын курчап турат. Помидор жана күрүч сыяктуу өсүмдүктөрдүн тамырында суберин бар. Алма мөмөлөрүнүн сырткы клеткаларын курчап турган суберин бар. Кайсы жерде болбосун, ал өсүмдүктүн суусун жоготуудан сактайт. Лигнин ошондой эле клеткаларды суу өткөрбөйт жана механикалык колдоо көрсөтөт.
"Суберин жана лигнин кургакчылыктан коргоонун табигый түрлөрү жана азыр бул өзгөчө клетка катмарында аларды коддогон гендер аныкталгандан кийин, бул кошулмаларды күчөтүүгө болот" деди изилдөөнүн автору Юлия Бейли-Серрес, UC Riverside генетика профессору. «Бул нымдуулуктун тосмо катмарын жөнгө салуучу гендер жөнүндө көп нерсени үйрөнгөнүбүзгө кубанычтамын. Бул айыл чарба өсүмдүктөрүнүн кургакчылыкка чыдамдуулугун жогорулатуу үчүн абдан маанилүү», - деди ал.
Өсүмдүктүн тамыр меристемасын коддогон гендер помидор, күрүч жана отоо чөп сымал үлгү өсүмдүк болгон Арабидопсис арасында да абдан окшош экени аныкталган. Меристема – ар бир тамырдын өсүүчү учу жана ал тамырды түзгөн бардык клеткалардын булагы.
"Бул тамырдын калган бөлүгүн түзө турган аймак жана анын өзөк клеткасы катары кызмат кылат" деди Бейли-Серрес. «Бул тамырлардын өздөрүнүн касиеттерин, мисалы, алардын канчалык чоңойорун аныктайт. Аны билүү бизге жакшы тамыр системаларын өнүктүрүүгө жардам берет».
Брэди түшүндүргөндөй, дыйкандар белгилүү бир түшүмгө кызыгышканда, алар чоңураак, жагымдуу мөмө-жемиштер сыяктуу көрүнгөн өзгөчөлүктөрү бар өсүмдүктөрдү тандашат. Селекционерлер үчүн жер астындагы касиеттери менен алар көрө албаган өсүмдүктөрдү тандоо алда канча кыйын.
"Өсүмдүктүн жер астындагы "жашыруун жарымы" селекционерлер үчүн өсүмдүктү ийгиликтүү өстүрүүнү кааласа, ойлонушу үчүн абдан маанилүү" деди Брэди. "Өсүмдүктүн тамырынын меристемасын өзгөртө билүү бизге керектүү касиеттери бар өсүмдүктөрдү инженериялоого жардам берет."
Бул изилдөө үч гана өсүмдүктү анализдегенине карабастан, команда табылгаларды кеңири колдонууга болот деп эсептейт. Бэйли-Серрес: "Помидор менен күрүч 125 миллион жылдан ашык эволюция жолу менен бөлүнгөн, бирок биз дагы эле негизги мүнөздөмөлөрдү көзөмөлдөгөн гендердин окшоштуктарын көрүп жатабыз" деди. "Бул окшоштуктар башка өсүмдүктөргө да тиешелүү болушу мүмкүн."