Skip to main content

Chromosome elimination in plant wide hybrids – explaining the phenomenon and applying lessons from a model system in Hordeum to problems of speciation, gene introgression and breeding new crop plants

Article Category

Article available in the folowing languages:

Wzbogacanie jęczmienia o dzikie geny przetrwania

Opracowanie nowych ulepszonych odmian roślin uprawnych różnych gatunków lub rodzajów to jeden ze sposobów na uzyskanie pożądanych cech od ich dzikich krewniaków. Jednak proces ten czasem może być utrudniony całkowitą eliminacją dopełniacza chromosomu jednego z odmian rodzica.

Zdrowie

Aby skorzystać z genetycznych produktów ewolucji na rzecz przetrwania, zespół projektu Chromelim zbadał selektywną eliminację chromosomów rodzicielskich w czasie rozwoju zarodków mieszanych. Zespół projektowy użył krzyżówek z Hordeum, rodzajem, który obejmuje hodowany do celów komercyjnych jęczmień, i Hordeum vulgare (H. vulgare), jak również z około 30 gatunkami trawy rdzennymi dla regionów umiarkowanych. Naukowcy ocenili skutki działania zmiennych, takich jak genotyp pokolenia rodzicielskiego i temperatura, na stabilność chromosomu i właściwości chromatyny. W tym celu wyhodowali mieszanki z dzikich próbek reprezentatywnych H. bulbosum i H. marinum. Zespół projektowy Chromelim przekonał się, że w przeciwieństwie do zarodków mieszanych H. vulgare i H. bulbosum, nie uzyskano pożądanego efektu z powodu temperatury w czasie eliminacji lub retencji chromosomu. Podczas analizy na podstawie genomowej hybrydyzacji in situ, obecnych było wszystkich siedem chromosomów od każdego rodzica. Na poziomie molekularnym, dobrze chronione histonowe podobne do H3 białko centromerowe A (CENH3) działa jak regulator zależnego od mitozy procesu eliminacji. Naukowcy przyjrzeli się chromosomom wykorzystującym pośrednie barwienie immunologiczne na poziomie 2C podziału komórkowego, gdzie występują przedstawiciele obu rodzicielskich grup chromosomów, ale jeszcze nie przystąpiły do replikacji. Określenie dokładnej aktywności i umiejscowienia CENH3 stanie się wielkim przełomem w hodowli roślin. Zespół projektowy Chromelim odkrył, że w tej dzikiej hybrydzie nie występuje główna reorganizacja aktywności tego kluczowego białka. Hybrydyzacja roślin uprawnych często powoduje utratę "użytecznych" genów, które odpowiadają za odporność na choroby u dzikich przodków. Możliwość przywrócenia tych cech odbędzie się z ogromną korzyścią dla sektora hodowli roślin.

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania