Egy gén szabályozza a borsó virágzását

Az az időszak, amikor virágzást követően megjelenik a termés, döntő pillanat a növények életciklusában. A folyamatot irányító tényezőket azonban jobban meg kell érteni. Egy kutatócsoport megállapította, hogy a FUL nevű gén szabályozza ennek a fázisnak az időtartamát olyan terményekben, mint a borsó.

A Növénymolekuláris és Sejtbiológiai Kutatóintézet (IBMCP), a Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Spanyol Nemzeti Kutatási Tanács; CSIC) és az Universitat Politècnica de València (UPV) közös központja által vezetett kutatócsoport megállapította, hogy a FUL nevű gén szabályozza a reproduktív fázis időtartamát olyan terményekben, mint a borsó. Ez a gén biotechnológiai eszközként felhasználható lehetne ennek a fázisnak a meghosszabbítására, így növelve a termések és magvak termelését a borsóban és más hüvelyesekben, mint például a csicseriborsóban, lencsében vagy babban.

A munka a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) folyóiratban jelent meg.

Genetikai tényezők

Az egynyári növényeknek csak egy reproduktív időszakuk van, virágot és gyümölcsöt hoznak. A tudósok olyan genetikai tényezőket keresnek, amelyek miatt a növények leállítják a virágzást, hogy szabályozzák ennek a fázisuknak a hosszát. Néhány évvel ezelőtt a Cristina Ferrándiz, az IBMCP CSIC kutatóprofesszora által vezetett csoport a FUL (FRUITFULL) nevű gént azonosította a virágzás leállásának fontos szabályozójaként.

„Az első vizsgálatokat csak az Arabidopsisban végezték, egy agronómiai szempontból nem érdekelt laboratóriumi üzemben” – emlékszik vissza Ferrándiz. „Azt szerettük volna megtudni, hogy a FUL funkciója más fajoknál, különösen a kultúrnövényeknél, ugyanaz-e, és fel tudjuk-e használni ezt a tudást olyan növények előállítására, amelyek hosszabb ideig hoznak virágot és termést, és így magasabb hozamúak” – összegzi. Ennek érdekében Francisco Madueño, a CSIC kutatója francia és kanadai tudósokkal együtt tanulmányozta a FUL gén szerepét a borsóban, egy magas tápértékű hüvelyesben.

„Láttuk, hogy azok a mutációk, amelyek a borsó FUL gének működésének elvesztéséhez vezetnek, arra késztetik a növényeket, hogy sokkal hosszabb ideig hozzanak virágot, és ennek következtében termést. Ez azt mutatja, hogy a FUL nemcsak az Arabidopsis laboratóriumi növényben szabályozza a reproduktív fázis időtartamát, hanem más fajoknál is, beleértve a haszonnövényeket is” – magyarázza Ferrándiz.

„Az elhúzódó virág- és terméstermesztés azt jelenti, hogy bizonyos borsófajtáknál a FUL gének mutációi megduplázhatják a magtermelést, és tápanyag-tulajdonságai megegyeznek a nem mutáns növényekével, üvegházban és szántóföldön egyaránt” – mondja.

Klasszikus módszerekkel előállított mutánsok

A kutatás szerzői hangsúlyozzák, hogy a vizsgált FUL gének mutációinak megszerzéséhez klasszikus módszerekkel nyert mutánsbankokat használtak, transzgenikus növények létrehozása nélkül.

Ennek eredményeként „az új növényfajták előállításának módszere a ma és ebben a tanulmányban használt hagyományos mutagenezisre, vagy a CRISPR-rel, a precíziós mezőgazdaságban a közeljövő legígéretesebb és leghatékonyabb eszközével végzett génszerkesztésen alapulhat” – mondja. Madueño.

„Az eredmények lehetséges alkalmazása a FRUITFULL gének biotechnológiai eszközként való felhasználása a hüvelyesek terméshozamának javítására. A maghozam legjelentősebb növekedését a közepes hozamú borsófajtáknál tapasztaltuk. Ezzel szemben a magas hozamú fajtákban, amelyeknek már nagyon magas a termése, a FUL gének mutációinak hatása kicsi” – mondja Ferrándiz.

(Forrás: futurefarming.com)