مطالعه جدید؛ اندازه گیری و تشخیص زودهنگام پیری بذر سویا
پایگاه خبری DA1news: پیری بخشی از زندگی است و گیاهان نیز از این قاعده مستثنی نیستند. چرخه زندگی یک گیاه در بانک های ژنی که مواد گیاهی مانند بذر را ذخیره می کند، احساس می شود.
به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، مواد گیاهی در بانک های ژن ممکن است توسط کشاورزان، محققان، حافظان محیط زیست و سایرین برای اصلاح در دسترس باشد. اما برای اینکه یک بانک ژن بتواند ژرم پلاسم مفیدی را در اختیار پرورش دهندگان قرار دهد، دانه های ذخیره شده در آنجا باید هنگام برداشت زنده باشند. و همانطور که بذرهای ذخیره شده شروع به پیر شدن می کنند، تعداد کمتری از آنها به اندازه کافی برای جوانه زدن عمر می کنند. بنابراین، بانک‌های ژن باید به‌طور مداوم بذرهای ذخیره‌شده را کنترل کنند تا مطمئن شوند که از «تاریخ انقضا» پیر نشده‌اند و توانایی جوانه‌زنی را از دست نمی‌دهند.
در یک مطالعه جدید، محققان با بررسی یکپارچگی RNA در دانه‌ها، پیری دانه‌های ذخیره‌شده سویا را با موفقیت اندازه‌گیری کردند. ریبونوکلئیک اسید (RNA) یک اسید نوکلئیک است که در تمام سلول های زنده وجود دارد. نقش اصلی آن این است که به عنوان یک پیام رسان عمل کند که دستورالعمل های DNA را برای کنترل سنتز پروتئین ها حمل می کند. روش جدید سریع‌تر است و از مواد کمتری نسبت به بررسی اینکه آیا بذرهای ذخیره‌شده هنگام کاشت جوانه می‌زنند، استفاده می‌شود، «استاندارد طلایی» فعلی برای اندازه‌گیری سن و زنده‌مانی بذر.
این مطالعه در Crop Science، یک انتشارات Crop Science Society of America منتشر شد.
کریستینا والترز، نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: «ما می‌توانیم تغییرات در سن بذر را با اندازه‌گیری یکپارچگی RNA حدوداً پنج بار زودتر تشخیص دهیم، در حالی که تنها از کسری از دانه‌هایی که برای سنجش جوانه‌زنی استفاده می‌شود استفاده می‌کنیم». والترز یک محقق در آزمایشگاه ملی USDA-ARS برای حفظ منابع ژنتیکی در فورت کالینز، کلرادو است.
آزمایش جوانه زنی نیز می تواند گران باشد و نیاز به نیروی انسانی زیادی دارد. والترز می‌گوید: «مجموعه‌های بزرگ بذر منابعی برای آزمایش و باززایی غیر ضروری دانه‌ها ندارند. اما انتظار بیش از حد بین آزمایش های جوانه زنی نیز می تواند مشکل ساز باشد. دانه ها ممکن است بین فواصل نظارت بمیرند و مجموعه کاملاً از بین می رود. “بنابراین ما فکر کردیم، آیا اگر یک توپ کریستالی داشته باشیم که بدون نیاز به جوانه زدن به ما در مورد سن بذر اطمینان می دهد، عالی نیست؟” والترز می گوید.
شبیه به DNA معروف‌تر «عموزاده»، RNA در رشته‌هایی با طول‌های مختلف رخ می‌دهد. والترز و همکارانش اندازه رشته های RNA را در دانه های ذخیره شده سویا طی چندین سال اندازه گیری کردند. در تحقیقات قبلی، آنها می توانستند تغییرات در اندازه قطعات RNA را قبل از تشخیص سایر علائم پیری یا مرگ در دانه ها تشخیص دهند. در این مطالعه، محققان نتایج اندازه‌گیری‌های یکپارچگی RNA خود را با نتایج آزمایش‌های جوانه‌زنی مقایسه کردند.
این تیم دریافتند که اندازه گیری یکپارچگی RNA، پیری دانه های سویا را خیلی زودتر از استفاده از روش های جوانه زنی تشخیص می دهد. به عنوان مثال، تغییرات در سلامت بذر را می توان طی 7 سال پس از ذخیره سازی با استفاده از روش یکپارچگی RNA تشخیص داد. در مقابل، با استفاده از بذرهای مشابه، آزمایش جوانه زنی می تواند تغییرات را پس از 15-17 سال تشخیص دهد. در آن زمان، از دست دادن زنده ماندن بذر مشکل ساز بود. والترز می گوید: “شما در واقع می خواهید تغییراتی را در تعداد زیادی بذر قبل از اینکه جوانه زنی متوقف شود، مشاهده کنید.” اندازه گیری یکپارچگی RNA می تواند به مدیران بانک ژن در انجام این کار کمک کند.
برای سویا، نتایج حاصل از آزمایش RNA را می توان با تعداد دانه های کمتری به دست آورد. در برخی موارد، کاهش قابل توجهی در سلامت بذر را می توان با 22 دانه سویا با استفاده از روش یکپارچگی RNA تشخیص داد. تشخیص همین کاهش با استفاده از سنجش جوانه زنی صدها بذر ارزشمند را مصرف می کرد.
والترز و تیمش علاوه بر سویا، از سنجش یکپارچگی RNA روی چند گونه دیگر استفاده کرده‌اند. والترز می‌گوید: «اندازه‌گیری یکپارچگی RNA به‌طور دقیق نرخ پیری این گونه‌های مختلف را پیش‌بینی می‌کند. اکنون ما نیاز داریم تا گروه وسیع تری از گونه ها را کشف کنیم.»
در نهایت، والترز امیدوار است که این یافته ها به بانک های ژن کمک کند. والترز می‌گوید: «گاهی اوقات بانک‌های ژن آنقدر بخشی از زیرساخت‌ها هستند که نامرئی می‌شوند. اما من فکر می‌کنم خدماتی که بانک‌های ژن ارائه می‌کنند برای آینده‌ای که ما برای فرزندانمان خواهیم گذاشت، اساسی است.»
