تەتقىقاتچىلار ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىسىنىڭ پەرقلىنىشىنى كونترول قىلىدىغان گېنلارنىڭ ئىپادىلىنىشىنى تەڭشەش ئارقىلىق ئۆسۈملۈكلەرنىڭ قايتا گۈللىنىشىنىڭ يېڭى ئۇسۇلىنى تەرەققىي قىلدۇرماقتا.

 رەسىم: ئۆسۈملۈكلەرنى قايتا گۈللەندۈرۈشنىڭ ئەنئەنىۋى ئۇسۇللىرى ئۆسۈملۈك ئۆسۈشىنى تەڭشىگۈچ ماددىلار، مەسىلەن، ھورمۇنلارنى ئىشلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ، بۇ ماددىلار تۈرلەرگە خاس بولۇپ، ئەمگەك تەلەپ قىلىدۇ. يېڭى بىر تەتقىقاتتا، ئالىملار ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىلىرىنىڭ ئايرىلىشى (ھۈجەيرە كۆپىيىشى) ۋە قايتا ئايرىلىشى (ئورگانگېنېز) غا قاتناشقان گېنلارنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىپادىلىنىشىنى تەڭشەش ئارقىلىق يېڭى ئۆسۈملۈك قايتا گۈللەندۈرۈش سىستېمىسىنى ئىجاد قىلدى. تېخىمۇ كۆپ كۆرۈڭ
ئۆسۈملۈكلەرنى قايتا گۈللەندۈرۈشنىڭ ئەنئەنىۋى ئۇسۇللىرى تۆۋەندىكىلەرنى ئىشلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇئۆسۈملۈك ئۆسۈش تەڭشىگۈچلىرىمەسىلەنگورمونs، بۇ تۈرلەرگە خاس ۋە ئەمگەك تەلەپ قىلىدىغان بولۇشى مۇمكىن. يېڭى بىر تەتقىقاتتا، ئالىملار ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىلىرىنىڭ ئايرىلىشى (ھۈجەيرە كۆپىيىشى) ۋە قايتا ئايرىلىشى (ئورگانگېنېز) غا قاتناشقان گېنلارنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىپادىلىنىشىنى تەڭشەش ئارقىلىق يېڭى ئۆسۈملۈك قايتا ھاسىل قىلىش سىستېمىسىنى تەرەققىي قىلدۇردى.
ئۆسۈملۈكلەر نۇرغۇن يىللاردىن بۇيان ھايۋانلار ۋە ئىنسانلارنىڭ ئاساسلىق يېمەكلىك مەنبەسى بولۇپ كەلدى. بۇنىڭدىن باشقا، بۇ ئۆسۈملۈكلەر ھەر خىل دورىگەرلىك ۋە داۋالاش بىرىكمىلىرىنى ئايرىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇلارنىڭ خاتا ئىشلىتىلىشى ۋە يېمەكلىككە بولغان ئېھتىياجنىڭ ئېشىشى يېڭى ئۆسۈملۈك كۆپەيتىش ئۇسۇللىرىغا بولغان ئېھتىياجنى گەۋدىلەندۈرىدۇ. ئۆسۈملۈك بىئوتېخنىكا ساھەسىدىكى ئىلگىرىلەشلەر، تېخىمۇ ئۈنۈملۈك ۋە كېلىمات ئۆزگىرىشىگە چىداملىق بولغان گېنى ئۆزگەرتىلگەن (GM) ئۆسۈملۈكلەرنى ئىشلەپچىقىرىش ئارقىلىق كەلگۈسىدىكى يېمەكلىك كەمچىللىكىنى ھەل قىلالايدۇ.
تەبىئىيكى، ئۆسۈملۈكلەر بىر «توتىتوپېنت» ھۈجەيرىدىن (كۆپ خىل ھۈجەيرە تىپىنى پەيدا قىلالايدىغان ھۈجەيرە) پۈتۈنلەي يېڭى ئۆسۈملۈكلەرنى قايتا ھاسىل قىلالايدۇ، بۇ خىلدىكى توتىتوپېنت ھۈجەيرىلەرنى ئۆسۈملۈك توقۇلمىسى مەدەنىيىتى ئارقىلىق سۈنئىي ئۇسۇلدا تەڭشەش ئۆسۈملۈك قوغداش، كۆپەيتىش، ترانسگېنلىق تۈرلەرنى ئىشلەپچىقىرىش ۋە ئىلمىي تەتقىقات مەقسىتىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ. ئەنئەنىۋى ئۇسۇلدا، ئۆسۈملۈك قايتا ھاسىل قىلىش ئۈچۈن توقۇلما مەدەنىيىتى ھۈجەيرە پەرقلىنىشىنى كونترول قىلىش ئۈچۈن ئوكسىن ۋە سىتوكىنىن قاتارلىق ئۆسۈملۈك ئۆسۈش تەڭشىگۈچلىرىنى (GGRs) ئىشلىتىشنى تەلەپ قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، ئەڭ ياخشى گورمون شارائىتى ئۆسۈملۈك تۈرى، يېتىشتۈرۈش شارائىتى ۋە توقۇلما تىپىغا ئاساسەن زور دەرىجىدە پەرقلىنىدۇ. شۇڭا، ئەڭ ياخشى تەكشۈرۈش شارائىتىنى يارىتىش ۋاقىت ۋە ئەمگەك تەلەپ قىلىدىغان بىر خىزمەت بولۇشى مۇمكىن.
بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن، دوتسېنت توموكو ئىكاۋا، چىبا ئۇنىۋېرسىتېتىنىڭ دوتسېنت ماي ف. مىنامىكاۋا، ناگويا ئۇنىۋېرسىتېتى بىئو-يېزا ئىگىلىك پەنلىرى ئاسپىرانتلىق مەكتىپىنىڭ پروفېسسورى خىتوشى ساكاكىبارا ۋە RIKEN CSRS نىڭ مۇتەخەسسىس تېخنىك خادىمى مىكىكو كوجىما بىلەن بىرلىكتە، ئۆسۈملۈكلەرنى تەڭشەش ئارقىلىق كونترول قىلىشنىڭ ئۇنىۋېرسال ئۇسۇلىنى ئىجاد قىلدى. ئۆسۈملۈكلەرنىڭ قايتا گۈللىنىشىگە ئېرىشىش ئۈچۈن «تەرەققىيات جەھەتتىن تەڭشەلگەن» (DR) ھۈجەيرە پەرقلەندۈرۈش گېنلىرىنى ئىپادىلەش. 2024-يىلى 4-ئاينىڭ 3-كۈنى «ئۆسۈملۈك پەنلىرى چېگراسى» ژۇرنىلىنىڭ 15-تومىدا ئېلان قىلىنغان دوكتور ئىكاۋا ئۇلارنىڭ تەتقىقات خىزمىتى ھەققىدە تېخىمۇ كۆپ ئۇچۇر بېرىپ مۇنداق دېدى: «بىزنىڭ سىستېمىمىز سىرتقى PGR لارنى ئىشلەتمەيدۇ، بەلكى ھۈجەيرە پەرقلەندۈرۈشنى كونترول قىلىش ئۈچۈن ترانسكرىپسىيە ئامىلى گېنلىرىنى ئىشلىتىدۇ. بۇ سۈت ئەمگۈچىلەردە پەيدا بولغان كۆپ ئىقتىدارلىق ھۈجەيرىلەرگە ئوخشايدۇ».
تەتقىقاتچىلار Arabidopsis thaliana (ئۈلگە ئۆسۈملۈك سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن) دىن ئېلىنغان ئىككى DR گېنى، BABY BOOM (BBM) ۋە WUSCHEL (WUS) نى ئېكتوپىيىلىك ئۇسۇلدا ئىپادىلىدى ۋە ئۇلارنىڭ تاماكا، سالات ۋە پېتۇنىيەنىڭ توقۇلما مەدەنىيىتىدىكى پەرقلەندۈرۈشىگە بولغان تەسىرىنى تەكشۈردى. BBM ئېمبىرىئونال تەرەققىياتىنى تەڭشەيدىغان ترانسكرىپسىيە ئامىلىنى كودلايدۇ، WUS بولسا نوتا ئۇچى مېرىستېمىسى رايونىدا ئاساسىي ھۈجەيرە كىملىكىنى ساقلايدىغان ترانسكرىپسىيە ئامىلىنى كودلايدۇ.
ئۇلارنىڭ تەجرىبىلىرى شۇنى كۆرسەتتىكى، پەقەت Arabidopsis BBM ياكى WUS نىڭ ئىپادىلىنىشى تاماكا يوپۇرمىقى توقۇلمىسىدا ھۈجەيرە پەرقلىنىشىنى قوزغىتىشقا يېتەرلىك ئەمەس. ئەكسىچە، فۇنكسىيە جەھەتتىن كۈچەيتىلگەن BBM ۋە فۇنكسىيە جەھەتتىن ئۆزگەرتىلگەن WUS نىڭ بىرلىكتە ئىپادىلىنىشى تېزلەشكەن ئاپتونوم پەرقلىنىش فېنوتىپىنى قوزغىتىدۇ. PCR ئىشلەتمەي تۇرۇپ، ترانسگېنلىق يوپۇرماق ھۈجەيرىلىرى كاللۇس (تەرتىپسىز ھۈجەيرە ماسسىسى)، يېشىل ئورگانغا ئوخشاش قۇرۇلمىلار ۋە قوشۇمچە غۇنچىلارغا پەرقلىنىدۇ. گېن كۆچۈرمىسىنى مىقدارلاشتۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدىغان مىقدارلىق پولىمېراز زەنجىرسىمان رېئاكسىيە (qPCR) ئانالىزى Arabidopsis BBM ۋە WUS نىڭ ئىپادىلىنىشى ترانسگېنلىق كاللۇس ۋە غۇنچىلارنىڭ شەكىللىنىشى بىلەن مۇناسىۋەتلىك ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى.
تەتقىقاتچىلار ھۈجەيرە بۆلۈنۈشى ۋە پەرقلەندۈرۈشتىكى فىتوھورمونلارنىڭ مۇھىم رولىنى ئويلىشىپ، ئالتە فىتوھورموننىڭ، يەنى ئوكسىن، سىتوكىنىن، ئابسسىس كىسلاتاسى (ABA)، گىببېرېللىن (GA)، ياسمون كىسلاتاسى (JA)، سالىتسىل كىسلاتاسى (SA) ۋە ئۇنىڭ مېتابولىتلىرى قاتارلىق ترانسگېن ئۆسۈملۈك زىرائەتلىرىدىكى مىقدارىنى مىقدارلاشتۇردى. ئۇلارنىڭ نەتىجىسىدە، ھۈجەيرىلەر ئەزالارغا پەرقلەندۈرۈشكە ئەگىشىپ ئاكتىپ ئوكسىن، سىتوكىنىن، ABA ۋە ئاكتىپ بولمىغان GA نىڭ مىقدارىنىڭ ئاشىدىغانلىقى، بۇ ئۇلارنىڭ ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىسى پەرقلەندۈرۈشى ۋە ئورگان ھاسىل قىلىشتىكى رولىنى كۆرسىتىپ بېرىدىغانلىقى كۆرسىتىلدى.
بۇنىڭدىن باشقا، تەتقىقاتچىلار ئاكتىپ پەرقلەندۈرۈشنى كۆرسىتىدىغان ترانسگېن ھۈجەيرىلەردىكى گېن ئىپادىلىنىش ئەندىزىسىنى باھالاش ئۈچۈن، گېن ئىپادىلىنىشىنىڭ سۈپەتلىك ۋە مىقدارلىق ئانالىزى ئۇسۇلى بولغان RNA تەرتىپلىك ترانسكرىپتومىدىن پايدىلاندى. ئۇلارنىڭ نەتىجىسى ھۈجەيرە كۆپىيىشى ۋە ئوكسىن بىلەن مۇناسىۋەتلىك گېنلارنىڭ پەرقلەندۈرۈلگەن تەڭشەلگەن گېنلارغا مول ئىكەنلىكىنى كۆرسەتتى. qPCR ئارقىلىق تېخىمۇ چوڭقۇر تەكشۈرۈش نەتىجىسىدە، ترانسگېن ھۈجەيرىلىرىدە ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىسىنىڭ پەرقلەندۈرۈشى، ماددا ئالمىشىشى، ئورگان ھاسىل قىلىشى ۋە ئوكسىن ئىنكاسىنى تەڭشەيدىغان گېنلار قاتارلىق تۆت گېننىڭ ئىپادىلىنىشى ئاشقان ياكى تۆۋەنلىگەنلىكى ئاشكارىلاندى.
ئومۇمەن قىلىپ ئېيتقاندا، بۇ نەتىجىلەر ئۆسۈملۈكلەرنىڭ قايتا گۈللىنىشىگە PCR نى سىرتتىن قوللىنىشنى تەلەپ قىلمايدىغان يېڭى ۋە كۆپ ئىقتىدارلىق ئۇسۇلنى ئاشكارىلىدى. بۇنىڭدىن باشقا، بۇ تەتقىقاتتا ئىشلىتىلگەن سىستېما ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىسىنىڭ پەرقلىنىشىنىڭ ئاساسىي جەريانلىرىنى چۈشىنىشىمىزنى ياخشىلىشى ۋە پايدىلىق ئۆسۈملۈك تۈرلىرىنىڭ بىئوتېخنىكا تاللىشىنى ياخشىلىشى مۇمكىن.
دوكتور ئىكاۋا ئۆزىنىڭ ئەسىرىنىڭ قوللىنىش ئېھتىماللىقىنى تەكىتلەپ مۇنداق دېدى: «دوكلات قىلىنغان سىستېما PCR غا ئېھتىياجلىق بولماستىن، ترانسگېن ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىلىرىنىڭ ھۈجەيرە جەھەتتىن پەرقلىنىشىنى قوزغىتىش قورالى بىلەن تەمىنلەش ئارقىلىق ئۆسۈملۈكلەرنىڭ كۆپىيىشىنى ياخشىلىيالايدۇ. شۇڭا، ترانسگېن ئۆسۈملۈكلەر مەھسۇلات سۈپىتىدە قوبۇل قىلىنىشتىن بۇرۇن، جەمئىيەت ئۆسۈملۈكلەرنىڭ كۆپىيىشىنى تېزلىتىپ، مۇناسىۋەتلىك ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىدۇ».
دوتسېنت توموكو ئىگاۋا ھەققىدە دوكتور توموكو ئىكاۋا ياپونىيە چىبا ئۇنىۋېرسىتېتى مولېكۇلا ئۆسۈملۈك پەنلىرى مەركىزى باغۋەنچىلىك ئاسپىرانتلىق مەكتىپى ۋە ئالەم بوشلۇقى دېھقانچىلىقى ۋە باغۋەنچىلىك تەتقىقات مەركىزىنىڭ ياردەمچى پروفېسسورى. ئۇنىڭ تەتقىقات قىزىقىشلىرى ئۆسۈملۈكلەرنىڭ جىنسىي كۆپىيىشى ۋە تەرەققىياتى ۋە ئۆسۈملۈك بىئوتېخنىكا تېخنىكىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. ئۇنىڭ خىزمىتى ھەر خىل ترانسگېن سىستېمىلىرى ئارقىلىق جىنسىي كۆپىيىشنىڭ مولېكۇلا مېخانىزمى ۋە ئۆسۈملۈك ھۈجەيرىسىنىڭ پەرقلىنىشىنى چۈشىنىشكە مەركەزلەشكەن. ئۇنىڭ بۇ ساھەلەردە نۇرغۇن نەشر بۇيۇملىرى بار بولۇپ، ياپونىيە ئۆسۈملۈك بىئوتېخنىكا جەمئىيىتى، ياپونىيە بوتانىكا جەمئىيىتى، ياپونىيە ئۆسۈملۈك يېتىشتۈرۈش جەمئىيىتى، ياپونىيە ئۆسۈملۈك فىزىئولوگلىرى جەمئىيىتى ۋە خەلقئارا ئۆسۈملۈكلەرنىڭ جىنسىي كۆپىيىشىنى تەتقىق قىلىش جەمئىيىتىنىڭ ئەزاسى.
تاشقى گورمون ئىشلەتمەي تۇرۇپ ترانسگېن ھۈجەيرىلەرنىڭ ئاپتوماتىك پەرقلىنىشى: ئىچكى گېنلارنىڭ ئىپادىلىنىشى ۋە فىتوگورمونلارنىڭ ھەرىكىتى
ئاپتورلار بۇ تەتقىقاتنىڭ مەنپەئەت توقۇنۇشى دەپ قارىلىشى مۇمكىن بولغان ھېچقانداق سودا ياكى پۇل-مۇئامىلە مۇناسىۋىتى بولمىغان ئەھۋال ئاستىدا ئېلىپ بېرىلغانلىقىنى جاكارلىدى.
ئەسكەرتىش: AAAS ۋە EurekAlert EurekAlert دا ئېلان قىلىنغان ئاخبارات ئېلانلىرىنىڭ توغرىلىقىغا مەسئۇل ئەمەس! ئۇچۇر بىلەن تەمىنلىگۈچى ئورگان ياكى EurekAlert سىستېمىسى ئارقىلىق ئۇچۇرنى ئىشلىتىش قىلمىشىغا يول قويۇلمايدۇ.