محققان به سرپرستی بیوتکنولوژی Syngenta چین در زمینه ژنتیک کشاورزی کشف پیشگامانه ای انجام داده اند و نشان می دهند که برخی از سویه های آفتابگردان می توانند بدون نیاز به گرده افشانی بذرهای زنده را تشکیل دهند. این یافته ، مفصل در یک مطالعه منتشر شده درذات، می تواند با کاهش چشمگیر زمان مورد نیاز برای توسعه خطوط کاملاً داخلی ، پرورش آفتابگردان را متحول کند.
این مطالعه با عنوان "پارتنوژنز عاملی هاپلوئید در تولید مثل جنسی آفتابگردان" ، به بررسی پدیده پارتنوژنز می پردازد ، فرایندی که ارگانیسم ها بدون لقاح تولید می کنند ، که قبلاً در حیوانات مختلف مشاهده می شد اما در گیاهان کمتر درک می شدند. این فرآیند در آفتابگردان ها امکان تشکیل دانه های هاپلوئید را که فقط حاوی مواد ژنتیکی گیاه مادر هستند ، امکان پذیر می کند.
به طور سنتی ، در حال توسعه خطوط آفتابگردان داخلی ، که برای بهبود صفات محصول ضروری است ، به حدود شش سال از خود گرده افشانی مکرر نیاز دارد. با این حال ، یافته های این تیم نشان می دهد که استفاده از یک سیستم هاپلوئید مضاعف می تواند این دوره را تقریباً به ده ماه کاهش دهد.
این تحقیق شامل آزمایش های گسترده ای در شرایط مختلف از جمله محیط های کنترل شده گلخانه ای و زمینه های در فضای باز برای شناسایی زمینه های ژنتیکی است که باعث ایجاد بذر بدون لقاح می شود. تکنیک هایی مانند درمان های شیمیایی برای سرکوب گرده ، همراه با دستکاری های محیطی مانند تنظیم شدت نور و دما ، برای مطالعه بسیار مهم بودند.
نتایج نشان داد که نور با شدت بالا عملکرد دانه هاپلوئید را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد ، در حالی که ترکیب خاصی از گرده ذرت و بور نیز شکل گیری آنها را افزایش می دهد. نکته قابل توجه ، بذرها با وجود عدم وجود جنین بارور ، قادر به رشد بودند و به جای آن به ذخایر مواد مغذی ذخیره شده در غرفه ها تکیه می کردند.
این دستیابی به موفقیت نه تنها درک متعارف از تولید مثل گیاه را به طور معمول به لقاح مضاعف به چالش می کشد بلکه راه های جدیدی را برای شیوه های پرورش باز می کند. با امکان دور زدن فرآیند طولانی در توسعه آندوسپرم ، پرورش آفتابگردان می تواند کارآمدتر و انعطاف پذیر تر شود ، به طور بالقوه تولید جهانی محصول را که تقریباً 55 میلیون تن در سال 2023 بود ، تقویت می کند.
تجزیه و تحلیل ژنتیکی بیشتر و تکنیک های کشت بافت منشأ مادرانه این دانه ها و پتانسیل آنها برای بازسازی در گیاهان بارور و بذر را تأیید کرد. چنین پیشرفت هایی نویدبخش تسریع در بهبود یکی از مهمترین محصولات بذر روغنی در جهان است و ابزاری جدید در تلاش جهانی برای برآورده کردن تقاضای روزافزون برای بهره وری کشاورزی ارائه می دهد.
