الليمون: الاستخدامات والفوائد والآثار الجانبية

يقلل التكاثر المبكر من الطفرات الضارة في الذرة الرفيعة

عندما قام البشر بتدجين الذرة لأول مرة منذ حوالي 9000 عام ، أدت جهود التكاثر المبكرة هذه إلى زيادة الطفرات الضارة في جينوم المحصول مقارنة بأقاربهم البرية ، والتي ساعدت التربية الحديثة في تصحيحها.

تبحث دراسة مقارنة جديدة ما إذا كانت نفس الأنماط الموجودة في الذرة قد حدثت في الذرة الرفيعة ، وهي حبة خالية من الغلوتين تزرع لكل من الماشية والاستهلاك البشري. تفاجأ الباحثون عندما وجدوا أن العكس هو الصحيح: فقد انخفضت الطفرات الضارة في سلالات الذرة الرفيعة (المحاصيل المستأنسة المبكرة) مقارنةً بأقاربها البرية.

الدراسة ، "الوراثة التطورية المقارنة للحمل الضار في الذرة الرفيعة والذرة" ، التي نُشرت في 15 يناير في  Nature Plants. المؤلف الرئيسي هو مايكل جور ، أستاذ التربية الجزيئية وعلم الوراثة في كلية الزراعة وعلوم الحياة (CALS).

قد يساعد البحث في جهود التربية المستقبلية في كل من الذرة الرفيعة والذرة.

قال جور: "لقد افترضنا أن الذرة والذرة الرفيعة سيكون لهما أنماط تكميلية من الطفرات الضارة ، لأن كل العمل الذي تم القيام به في المحاصيل حتى هذه المرحلة أظهر زيادة في العبء الضار في الحيوانات الأليفة مقارنة بـ الأقارب البرية التي نشأت منها المحاصيل". . "لكن الذرة الرفيعة لا تتبع هذا النمط وهذا مثير للدهشة للغاية."

هذه "الطفرات الضارة" ، التي يحتمل أن يكون لها تأثير سلبي على ملاءمة الكائن الحي ، ناتجة عن أخطاء وراثية عشوائية تحدث في كل جيل ، ومن طفرات قديمة قد تكون مرتبطة بمتغيرات جينية مفيدة منتقاة أثناء تدجين المحاصيل وتحسينها.

في الدراسة ، أجرى الباحثون محاكاة وراثية للسكان للمساعدة في تفسير سبب فشل الذرة الرفيعة في اتباع نفس النمط الموجود في الذرة.

أحد الاختلافات الرئيسية بين الذرة والذرة الرفيعة هو أن الذرة (البرية والمستأنسة) هي "تهجين" ، مما يعني أن أزهارها الأنثوية (براعم الأذن) يتم تلقيحها في الغالب بواسطة نباتات الذرة الأخرى ؛ الذرة الرفيعة المستأنسة هي "سيلفر" ، أي أن أزهار العناقيد الزهرية (الرؤوس) يتم تخصيبها في الغالب بواسطة حبوب اللقاح الخاصة بكل نبات.

اتضح أن الأقارب البرية للذرة الرفيعة لديها رؤوس بذور مفتوحة أكثر تسهل التهجين. ولكن في عملية تدجين الذرة الرفيعة ، أصبحت العناقيد الزهرية التي تحمل هذه العناقيد أكثر احكاما ، مما أدى إلى زيادة معدلات "التزاوج الذاتي".

قال جور: "نحن نفترض أن تغيير مورفولوجيا الداليا أثر على أنماط الطفرات الضارة في الذرة الرفيعة". "من المحتمل أن تكون الزيادة الناتجة في التعرّف على الذات قد ساهمت في تطهير الطفرات الضارة بعد التدجين."

من خلال فهم الأنماط التاريخية الطفرات الضارة ، قد يستخدم المربون هذه المعرفة لتطهير الطفرات الضارة من محاصيل الذرة الرفيعة بشكل أفضل. قال جور: "ما نتعلمه في الذرة الرفيعة يمكن تطبيقه أيضًا على الذرة والعكس صحيح".