ಕಾರ್ನ್ ಫೀಲ್ಡ್ನಲ್ಲಿ ನೆಲದಡಿಯಲ್ಲಿ ಏನಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಸುಲಭ, ಆದರೆ ಕಾರ್ನ್ ರೂಟ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ ನೀರು ಮತ್ತು ಪೋಷಕಾಂಶಗಳ ಸ್ವಾಧೀನದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಬರ ಸಹಿಷ್ಣುತೆ, ನೀರಿನ ಬಳಕೆಯ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥನೀಯತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ತಳಿಗಾರರು ಜೋಳದ ಬೇರುಗಳನ್ನು ಕಡಿದಾದ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಲು ಪ್ರೋತ್ಸಾಹಿಸಿದರೆ, ಬೆಳೆ ಮಣ್ಣಿನಲ್ಲಿ ಆಳವಾದ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು.
ಆ ಗುರಿಯತ್ತ ಮೊದಲ ಹೆಜ್ಜೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿರುವ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಕಲಿಯುವುದು, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿ ಬೇರಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆ. ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ನ ಪ್ರೊಸೀಡಿಂಗ್ಸ್, ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರ ಸಹಯೋಗದೊಂದಿಗೆ. ಕಾರ್ನ್ ಮತ್ತು ಮಾದರಿ ಸಸ್ಯ ಅರಬಿಡೋಪ್ಸಿಸ್ನಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ನಾಲ್ಕು ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿ.
ಮೊಳಕೆಯೊಡೆಯುವ ಬೀಜವನ್ನು ಅದರ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ತಿರುಗಿಸಿದಾಗ, ಕೆಲವು ಬೇರುಗಳು ಹಠಾತ್, ಕಡಿದಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕಡೆಗೆ ತಿರುಗುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಇತರವು ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ನಿಧಾನವಾಗಿ ತಿರುಗಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಶೋಧಕರು ಸಾವಿರಾರು ಮೊಳಕೆಗಳಲ್ಲಿ ರೂಟ್ ಗ್ರಾವಿಟ್ರೋಪಿಸಂನಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಯಂತ್ರ ದೃಷ್ಟಿ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದರು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಮೊಳಕೆಗೆ ಆನುವಂಶಿಕ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಿದರು. ಫಲಿತಾಂಶವು ಜಿನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಗ್ರಾವಿಟ್ರೋಪಿಸಂ ಜೀನ್ಗಳ ಸಂಭವನೀಯ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡಿದೆ.
ನಕ್ಷೆಯು ಸಂಶೋಧಕರನ್ನು ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಸರಿಯಾದ ನೆರೆಹೊರೆಗೆ ತಲುಪಿಸಿತು - ಕೆಲವು ನೂರು ಜೀನ್ಗಳ ಪ್ರದೇಶಗಳು - ಆದರೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದರಿಂದ ಅವು ಇನ್ನೂ ಬಹಳ ದೂರದಲ್ಲಿವೆ. ಅದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಅವರು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಸಾಧನವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರು.
"ನಾವು ಈ ಹಿಂದೆ ಅದೇ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ದೂರದ ಸಂಬಂಧಿತ ಅರಬಿಡೋಪ್ಸಿಸ್ ಸಸ್ಯದೊಂದಿಗೆ ನಡೆಸಿದ್ದರಿಂದ, ಎರಡೂ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಜೀನೋಮ್ನ ಸಂಬಂಧಿತ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಲು ನಮಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಫಾಲೋ-ಅಪ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಮೂಲ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುವ ನಾಲ್ಕು ಜೀನ್ಗಳ ಗುರುತನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದವು. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ರೂಟ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಆರ್ಕಿಟೆಕ್ಚರ್ಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಹೊಸ ಮಾಹಿತಿಯು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ”ಎಂದು ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಸ್ಯಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಮುಖ ಲೇಖಕ ಎಡ್ಗರ್ ಸ್ಪಾಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಬೆಳೆ ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಮತ್ತು ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹ-ಲೇಖಕ ಮ್ಯಾಟ್ ಹಡ್ಸನ್, "ನಾವು ಹಲವಾರು ಕಾರಣಗಳಿಗಾಗಿ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ-ಸಂಶೋಧನೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ನೋಡಿದ್ದೇವೆ. . ಮತ್ತು ಸಸ್ಯಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಕಸನೀಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ನಮ್ಮ ಪರವಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ನಾವು ಅದನ್ನು ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.
ಕಾರ್ನ್ ಮತ್ತು ಅರಬಿಡೋಪ್ಸಿಸ್, ಸಸ್ಯ ಜೀವಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಸಮಗ್ರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದ ಸಣ್ಣ ಸಾಸಿವೆ ಸಂಬಂಧಿ, ವಿಕಾಸದ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 150 ಮಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿತು. ಎರಡೂ ಪ್ರಭೇದಗಳು ಮೂಲ ಸಸ್ಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಂಡರೂ, ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಜೀನ್ಗಳು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಜೀನೋಮ್ನೊಳಗೆ ಗೊಂದಲಕ್ಕೊಳಗಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಹಡ್ಸನ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಕಿರಿದಾಗಿಸಲು ಇದು ಒಳ್ಳೆಯದು ಎಂದು ತಿರುಗುತ್ತದೆ.
ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿರುವ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಜೀನ್ಗಳು ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸಾಲಿನಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ (ಉದಾ., ABCDEF). ಅದೇ ಜೀನ್ಗಳು ದೂರದ ಸಂಬಂಧಿತ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರಬಹುದು, ಗುಣಲಕ್ಷಣ ನಕ್ಷೆಗಳ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಜೀನ್ಗಳ ಕ್ರಮವು ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ (ಉದಾ., UGRBZ). ಪ್ರತಿ ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಿ ನೋಡಬೇಕೆಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಗುರುತಿಸಿದ ನಂತರ, ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗದ ಜೀನ್ ಅನುಕ್ರಮಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು (ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಬಿ) ಪಾಪ್ ಔಟ್ ಮಾಡಿತು.
"ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ ಸಸ್ಯ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿನ ಜೀನೋಮಿಕ್ ಮಧ್ಯಂತರಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ನಾವು ಕಂಡುಹಿಡಿಯದ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ನಾವು ಗುರುತಿಸಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸಿದೆವು" ಎಂದು ಹಡ್ಸನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ಹೊರಬಂದಾಗ ಅವು ಸರಿಯಾದ ಜೀನ್ಗಳು ಎಂದು ನಮಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿಶ್ವಾಸವಿತ್ತು, ಆದರೆ ಸ್ಪಲ್ಡಿಂಗ್ನ ಗುಂಪು ನಂತರ ಏಳು ಅಥವಾ ಎಂಟು ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಘನ ಜೈವಿಕ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಂಡು ಅವರು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತಾರೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರು. ಅದನ್ನು ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ನಾವು ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿಧಾನವನ್ನು ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಿದ್ದೇವೆ ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ನೀವು ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ಹಲವಾರು ವಿಭಿನ್ನ ಫಿನೋಟೈಪ್ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಬಹುದು.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಅಳತೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿರುವುದರಿಂದ ವಿಧಾನವು ಬಹುಶಃ ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸ್ಪಲ್ಡಿಂಗ್ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು.
"ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳದ ಸಂಶೋಧಕರು ಒಂದು ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ಆಸಕ್ತಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ, ಆದರೆ ಅರಬಿಡೋಪ್ಸಿಸ್ ಸಂಶೋಧಕರು ತಮ್ಮ ಸಸ್ಯಗಳನ್ನು ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಕೋಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಸುತ್ತಾರೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ನಾವು ರೂಟ್ ಗ್ರಾವಿಟ್ರೋಪಿಸಂ ಫಿನೋಟೈಪ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ನಿಯಂತ್ರಿತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುತ್ತೇವೆ. ಈ ಬೀಜಗಳನ್ನು ಪೆಟ್ರಿ ಪ್ಲೇಟ್ನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ ತೆರೆದಿರುವ ನೈಜ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ನೀವು ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಕೇವಲ ಗಂಟೆಗಳ ಕಾಲ ನಡೆಯಿತು.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದಾದರೂ ಸಹ, ಎಲ್ಲಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಈ ವಿಧಾನಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದಿಲ್ಲ. ಸಂಶೋಧಕರು ಪ್ರಶ್ನೆಯಲ್ಲಿರುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮೂಲಭೂತ ಸಸ್ಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಕೆ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿರಬೇಕು ಎಂದು ಒತ್ತಿಹೇಳುತ್ತಾರೆ, ಅದೇ ಪ್ರಾಚೀನ ಜೀನ್ಗಳು ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ ಜಾತಿಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
"ಗ್ರಾವಿಟ್ರೋಪಿಸಮ್ ಈ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಭೂಮಿಯ ಯಶಸ್ವಿ ವಸಾಹತುಶಾಹಿಯ ನಂತರ ಚಿಗುರುಗಳು ಮತ್ತು ಬೇರುಗಳ ಮೂಲ ವಿಶೇಷತೆಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ" ಎಂದು ಸ್ಪಲ್ಡಿಂಗ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಭೂದೃಶ್ಯದ ವಸಾಹತುಶಾಹಿಗೆ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹಡ್ಸನ್ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
"ನಾಸಾ ಇತರ ಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಮಾಡಲು ನೀವು ಏನು ತಳಿ ಮಾಡಬೇಕೆಂದು ಅವರು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಸಸ್ಯಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ಸಾಕಷ್ಟು ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತವೆ."
ಲೇಖನ, "ಮೆಕ್ಕೆ ಜೋಳದೊಳಗೆ ಆರ್ಥಾಲಜಿ ಮತ್ತು ಅರಬಿಡೋಪ್ಸಿಸ್ ಕ್ಯೂಟಿಎಲ್ ಗ್ರಾವಿಟ್ರೋಪಿಸಂನಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು" ಅನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಅಕಾಡೆಮಿ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸಸ್ನ ಪ್ರೊಸೀಡಿಂಗ್ಸ್ [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೈನ್ಸ್ ಫೌಂಡೇಶನ್ ಧನಸಹಾಯ ನೀಡಿದೆ.
ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ಅರ್ಬಾನಾ-ಚಾಂಪೇನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಕೃಷಿ, ಗ್ರಾಹಕ ಮತ್ತು ಪರಿಸರ ವಿಜ್ಞಾನಗಳ ಕಾಲೇಜಿನಲ್ಲಿ ಬೆಳೆ ವಿಜ್ಞಾನ ವಿಭಾಗವಿದೆ.
ಒಂದು ಮೂಲ: https://www.sciencedaily.com