2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
Michigan Tech-ի հետազոտողները փոխում են փոփոխված գեները սնկերի մեջ, որոնք հեշտացնում են սննդանյութերի հոսքը ծառերի արմատներով՝ օգնելու ծառերին պաշտպանվել հիվանդություններից և միջատներից:
«Բժշկված» գեների օգտագործումը սնկերին հաղորդելու համար, որոնք սիմբիոտիկ կերպով ապրում են ծառերի արմատներով, ի վերջո, կարող է օգնել ծառերին ավելի արագ աճել և ապրել ավելի առողջ կյանքով, ասում է ծրագրի ղեկավար դոկտոր Գոպի Պոդիլան, մոլեկուլային կենսաբան Միչիգանի Տեխնոլոգիական բաժնից: Կենսաբանական գիտություններ.
«Էկտոմիկորիզալ (արմատի վերևում) սնկերը հողում ապահովում են հիմնական ցանց՝ սննդանյութերը ծառերի արմատային համակարգերին հասանելի դարձնելու համար», - բացատրում է Պոդիլան:«Քայքայելով թթվային հողերով արգելափակված հանքանյութերը, որոնք առաջանում են ասեղների, տերևների և այլ անտառային աղբի քայքայման հետևանքով, սնկերը հեշտացնում են այդ սննդանյութերի անցումը հողից դեպի ծառ: Սունկն իր հերթին սնունդ է վերցնում ծառից ուժեղացնելով իր սեփական գոյատևումը: Այս սիմբիոտիկ հարաբերությունների մեկ այլ առավելությունն այն է, որ բորբոսը կարող է ավելի լայն ու խորանալ հողի մեջ, և դա մեծապես մեծացնում է ծառի տարածվածությունը էական հանքանյութերի որոնման մեջ»:
Պոդիլան ասում է, որ սովորաբար, երբ փորձում ես բույսի վրա բորբոս դնել, երկուսն էլ փորձում են սպանել միմյանց, բայց, բարեբախտաբար, այս փոխշահավետ հարաբերությունները բնության մեջ զարգացել են միլիոնավոր տարիների ընթացքում: «Այն բաներից մեկը, որ մենք ուզում ենք որոշել,- ասում է նա,- այն է, թե ինչպես են նրանք շփվում միմյանց հետ. ինչպես են նրանք միմյանց հայտնում, որ իրենք ընկերասեր են»: Նա ասում է, որ գործընթացը երկար է։
«Դա գրեթե նման է սիրավեպի: Բորբոսը աստիճանաբար մոտենում է ծառի արմատային համակարգին, և դա կարող է տևել մինչև երեք կամ չորս ամիս:Եվ նույնիսկ այդ դեպքում, բորբոսը «միացված է» միայն հատուկ հյուրընկալող ազդանշանների համար: Բորբոսը պատրաստվում է իրեն կապ հաստատել հյուրընկալող բույսի հետ՝ արտահայտելով սիմբիոզի հետ կապված հատուկ գեներ: Այս գեները միացված են բույսերի ճիշտ ազդանշանների միջոցով, և այս գործընթացը վերահսկվում է ԴՆԹ-ի հաջորդականությամբ, որը կոչվում է «խթանողներ»: Այս խթանողներն արձագանքում են բույսերի ազդանշաններին և որոշում են գեների սիմբիոզի հետ կապված արտահայտությունը: Եթե մենք կարողանանք համատեղել կոնկրետ գենը ճիշտ խթանողի հետ, մենք կարող ենք սնկի մեջ ներդնել մի շարք գեներ, որտեղ նրանք կարտահայտեն իրենց հատուկ հատկությունները ծառի կյանքը մեծացնելու համար»: Պոդիլան ասում է, որ բորբոսն ապահովում է պաշտպանիչ «ծածկույթ» շուրջը: ծառի արմատները՝ պաշտպանելով այն երաշտից և տարբեր մանրէաբանական պաթոգենների հարձակումներից։
«Անտառների վերականգնման տեխնիկան օգտագործում է թունաքիմիկատներ՝ կանխելու համար խոտն ու մոլախոտը ծածկել անտառապատ տարածքը և մրցակցություն ձևավորել ծառերի տնկիների համար», - ասում է նա: «Միջատների վնասատուները, ինչպիսին է սպիտակ խոտը, որը սովորաբար սնվում է խոտի արմատներով, այնուհետև սննդի համար պետք է վերածվի ծառերի արմատների:Սպիտակ կոճղերը ագահ ուտողներ են, որոնք կարող են ամբողջությամբ կրծել երիտասարդ ծառի արմատները՝ թողնելով, որ այն չի կարողանում հողից սննդանյութեր հանել: Մենք կարող ենք կանխել դա՝ փոխելով միկորիզային բորբոսն այնպես, որ այն կստեղծի միջատասպան սպիտակուցներ, որոնք տհաճ կեղևների համար՝ ստիպելով նրանց խուսափել ծառերի արմատներից: Փոփոխված գենի կողմից արտադրվող սպիտակուցը կենսաքայքայվող է և լիովին անվնաս է մարդկանց համար»: Եթե այս գեները դրվեն սիմբիոզի հետ կապված գենային խթանողների հսկողության տակ, ապա դրանց արտահայտությունը կսահմանափակվի միկորիզային արմատներով և այդպիսով չի առաջացնի դրանց ոչ նպատակային արտահայտություն: գեներ.
Պոդիլան ասում է, որ հնարավոր է նաև բարելավել էկտոմիկորիզային սնկերը՝ նվազեցնելու ծառերի արմատներով լուծելի մետաղների կլանումը: Նա ասում է, որ սա շատ օգտակար կլինի թթվային աղտոտվածության և ալյումինի թունավորության հետևանքով առաջացած պայմանները մեղմելու համար:
«Գենետիկորեն բարելավված միկորիզային սնկերի օգտագործումը նոր և իրագործելի մոտեցում է անտառային կենսազանգվածի ավելացման համար», - ասում է Պոդիլան:«Այս համակարգը, երբ լիովին զարգանա, ունի նաև ներուժ՝ հարմարվելու բույսերի առողջության հետ կապված մի շարք խնդիրների լուծման համար, և կարող է հանգեցնել հետագա հետազոտությունների, որոնք կօգտագործեն միկորիզային սնկերը՝ օգնելու բույսին հյուրընկալել բազմաթիվ օգտակար ֆիզիոլոգիական և էկոլոգիական ձևերով: «
