Ծաղկային բույրերի ծաղկման մասին Պերդյու լաբորատորիայում

2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49

WEST LAFAYETTE, Ind. – Ջուլիետի համար ցանկացած այլ անունով վարդը նույնքան անուշ բուրմունք կունենար, բայց այսօր սիրահարված դեռահասին դժվար կլինի ընդհանրապես շատ բույր գտնել:

Ինչ վերաբերում է բուրմունքին, ապա այսօրվա վարդերն ու ծաղիկները գործնականում անկենդան են՝ համեմատած այն ծաղկման հետ, որին ծանոթ էր Շեքսպիրը: Ցավոք սրտի, այգեպանների համար, ժամանակակից բույսերի բուծումը պատճառ է դարձել, որ ամենահայտնի ծաղիկներից շատերը կորցնում են իրենց նախնիների բույրը: Քանի որ բույսերը բուծվել են գույնը, ձևը և այլ բնութագրերը առավելագույնի հասցնելու համար, օրինակ՝ երկարատև ծաղկումը կտրելուց հետո, բույրերը խորհրդավոր կերպով անհետացել են:

Այժմ Նատալյա Դուդարևան՝ Պերդուի համալսարանի Այգեգործության ամբիոնի վերարտադրողական կենսաբանության ասիստենտ, նոր պատկերացումներ է գտել ծաղկային բույրերի կենսաբանության վերաբերյալ. պատկերացումներ, որոնք կարող են հանգեցնել ավելի քաղցր բույրով վարդերի, ինչպես նաև այլ առավելությունների փունջ:.

Ծաղկային բույրի բարելավումը տարեկան 20 միլիարդ դոլար արժողությամբ այգեգործության ոլորտի նպատակն է, սակայն այն նաև կարևոր է գյուղատնտեսության համար: Բոլոր մշակաբույսերի գրեթե երեք չորրորդը կախված է միջատների փոշոտողներից, որոնք գրավում են ծաղկային բույրերը: Միայն մեղուները պատասխանատու են ԱՄՆ-ի բերքի մեկ երրորդի փոշոտման համար:

Ծաղկային բույրերի ուժեղացումը ոչ միայն ծաղկե մահճակալներն ավելի էսթետիկ կդարձնի, այլև կբարելավի շատ մշակաբույսերի բերքատվությունն ու որակը:

Բույսերն օգտագործում են ծաղկային բույրեր՝ փոշոտողներին գրավելու կամ վնասակար միջատներին վանելու համար: Ծաղկային բույրերը սկսվում են որպես յուղեր, որոնք արտադրվում են բույսերի մեծ մասի ծաղկաթերթերից: Քանի որ այս յուղերը տաք եղանակին հեշտությամբ գոլորշիանում են, գիտնականները դրանք անվանում են ցնդող միացություններ:Ծաղկի բույրը կարող է պարունակել յոթից մինչև տասը տարբեր յուղեր, ինչպես օրինակ՝ ցորենի կամ պետունիայի մեջ, կամ մինչև 100 տարբեր քիմիական նյութեր, ինչպես դա խոլորձների դեպքում է։

Դուդարևան ուսումնասիրել է ծաղկային բույրերը snapdragon-ում, որը նա ընտրել է, քանի որ այն այն քիչ ժամանակակից բույսերից է, որոնք ունեն ծաղկային ուժեղ բույր: «Գիտական աշխատանքների մեծ մասը կատարվել է Կալիֆորնիայի Clarkia breweri կոչվող բույսի վրա, բայց ես ուզում էի օգտագործել մեկ այլ բույսի մոդել՝ իմանալու համար, թե արդյոք նմանատիպ մեխանիզմներ են հայտնաբերվել այլ բույսերի տեսակների մեջ»:

Դուդարևան և գործընկերները պարզել են, որ և՛ ցեցով փոշոտված Clarkia-ն, և՛ մեղուների փոշոտված ցողունը արտադրում են ծաղկային բույրեր՝ օգտագործելով նույն կենսաքիմիական ճանապարհը: Նրանք նաև հայտնաբերեցին, որ հիմնական նյութը կամ ենթաշերտը, որն օգտագործվում է Snapdragon-ի կողմից անուշահոտ յուղեր արտադրելու համար, կարգավորվում է առանձին գենով:

«Սա ցույց է տալիս, որ կարող են լինել հիմնական գենետիկ կարգավորող մեխանիզմներ, որոնք պատասխանատու են տարբեր բույսերի բույրերի արտադրության համար», - ասում է Դուդարևան:«Սա կարևոր է կիրառական հետազոտությունների համար: Այժմ մենք գիտենք, որ տարբեր բույսերում ծաղկային բույրերի արտադրությունը կարգավորվում է նույն ձևով, և որ ենթաշերտը մասնակցում է հոտի արտադրության կարգավորմանը: Բայց դա նաև կբարդացնի տրանսգենային բույսերի ճարտարագիտությունը, քանի որ Նախքան բույսը գենետիկորեն ձևափոխելը, դուք պետք է ստուգեք, թե արդյոք սուբստրատը արտադրվում է ծաղկաթերթիկների մեջ»:

Դուդարևան ասում է, որ սուբստրատի բացակայությունը կարող է լինել պատճառը, որ բույսերի գենետիկական ինժեներիայի ավելի շատ հոտ արտադրելու նախորդ փորձերը ձախողվել են:

Այս նոր պատկերացումները կարող են թույլ տալ գիտնականներին գենետիկորեն ինժեներականացնել բույսերը, որպեսզի արտադրեն ավելի ուժեղ բույրեր, կամ նույնիսկ արտադրեն իրենց բույրերը օրվա որոշակի ժամերին:

«Ծաղկի արդյունաբերությունը շահագրգռված է երեկոյան բուրավետ ծաղիկներ ստեղծելով, երբ մարդիկ տուն են գալիս աշխատանքից», - ասում է Դուդարևան: «Պետունիան մի ծաղիկ է, որն իր բույրն է թողնում երեկոյան, ուստի մենք պետք է կարողանանք դա անել:Բայց նախքան երեկոյան ծաղիկները ավելի բուրավետ դարձնելը, մենք պետք է ընդհանուր առմամբ բարձրացնենք բույրը»: Դուդարևան ասում է, որ մարդկանց մեծամասնությունը նախընտրում է ցեցի փոշոտված ծաղիկները, որոնք նրանք համարում են «քաղցր հոտ», բայց ցեցի փոշոտված շատ ծաղիկներ բուրմունք են առաջացնում միայն դրանցից: գիշերը և ոչ շուտ երեկոյան։

Գիտական աշխատանք, որը բացատրում է Snapdragon-ում ծաղկային բույրերի արտադրության կենսաքիմիան և գենետիկան, հրապարակվել է Plant Cell ամսագրի հունիսյան համարում: Հետազոտությունը ֆինանսավորվել է Ազգային գիտական հիմնադրամի և Ֆրեդ Գլոքների հիմնադրամի դրամաշնորհների միջոցով, Inc.

Դուդարևայի հետազոտությունը նաև պարզել է, որ ցայտաղբյուրները վերածվել են սերտ հարաբերությունների իշամեղուների հետ: Snapdragon-ները ցերեկը, երբ մեղուները ակտիվ են, չորս անգամ ավելի շատ հոտ են թողնում, քան գիշերը: Իրականում, բույրերի արտադրության 24-ժամյա գրաֆիկները և մեղուների ակտիվությունը ցույց են տալիս զանգակաձև կորեր, որոնք գրեթե ճիշտ շարված են միմյանց վրա:

Snapdragon ծաղիկները խողովակներ են, որոնք կազմված են հինգ թերթիկներից:Ծաղկային բույրերը թողարկվում են միայն ծաղկաթերթիկների բլթակների վրա, այլ ոչ թե խողովակի մեջ։ Նեկտարին հասնելու համար մեղուն պետք է վայրէջք կատարի ծաղկի ստորին բլթի վրա և մասամբ մտնի խողովակի մեջ: Երբ նա դա անում է, մեղվի թիկունքը դիպչում է ցողունի ծաղկի վերին բլթին: Երբ մեղուն դա անում է, հոտի մոլեկուլները կուտակվում են նրա մեջքին և ոտքերին, և նա այդ բույրը տեղափոխում է փեթակ՝ ավելի շատ մեղուների ձգելով դեպի բույսը:

Սնապդրագոնում, ինչպես ծաղկող բույսերի մեծ մասում, նորաբաց ծաղիկները այնքան բույր չեն տալիս, որքան հասուն ծաղիկները: «Այս ծաղիկները պատրաստ չեն փոշոտվելու, քանի որ նրանք հասուն են, և հոտի բացակայությունը նրանց դարձնում է ավելի քիչ գրավիչ փոշոտողների համար», - ասում է Դուդարևան::

Հակառակը, երբ շատ բույսեր փոշոտվում են, դրանք նվազեցնում են բույրի քանակությունը և նույնիսկ բույրի որակը: Այնուամենայնիվ, որոշ բույսեր օգուտ են քաղում փոշոտողների բազմակի այցելություններից: Շատ մրգեր պետք է մի քանի անգամ փոշոտվեն պտուղ ստանալու համար, և փոշոտման քանակը օգնում է որոշել պտղի չափն ու որակը:«Ձմերուկի համար պահանջվում է մոտ 12 անգամ որակյալ մրգեր ունենալու համար, իսկ ելակի համար անհրաժեշտ է 25 փոշոտում հատապտուղների չափը առավելագույնի հասցնելու համար», - ասում է Դուդարևան:

Պտղատու ծառերի և բույսերի ծաղկային բույրերի բարելավումը օգուտ կլինի պտղատու ֆերմերների համար, ասում է Դուդարևան: «Բույսերը չեն զարգացել, որպեսզի իրենց բույրերը ստեղծեն մարդկանց օգտին», - ավելացնում է Դուդարևան, «բայց երբեմն ծաղկային բույրերը: ազդել է մարդկանց որոշումների վրա, թե որ բույսերը մշակել»։