پژوهشگران در دانشگاه کارولینای شمالی یک ژن خاص در ذرت کشف کرده اند که به نظر می آید با مقاومت در مقابل دو یا احتمالا سه بیماری در برگ گیاه مرتبط باشد.
به گزارش ایاگنا از سایت “ساینس دیلی” در مقاله ای که در این هفته در مجله ژنتیک طبیعت ((Nature Genetics منتشر شده است، پژوهشگران این دانشگاه، ژنی را مشخص کرده اند که به نظر می آید مقاومتی نسبی در مقابل بیماری های آفت زدگی برگ جنوبی ((southern leaf blight و نقاط خاکستری بر روی برگ ها ((gray leaf spot و احتمالا آفت زدگی برگ شمالی (northern leaf blight) به گیاه می بخشد؛ سه بیماری که گیاهان ذرت در سراسر جهان را معلول می کند.
نویسنده متناظر این مقاله، پیتر بیلینت-کورتی (Peter Baliant-Kurti) یک محقق بیماری گیاه و وراثت در دپارتمان خدمات تحقیقات کشاورزی در امریکا که در دانشگاه کارولینای شمالی واقع شده است می گوید که بیشتر فهمیدن در مورد مکانیزم های پشت این ویژگی های پیچیده مانند مقاومت در مقابل بیماری، پتانسیل کمک به پرورش دهندگان گیاه برای ایجاد بهترین ویژگی ها در گیاهان ذرت آینده را دارد.
تیم بیلینت- کورتی و همکارانش چندین منطقه ژنومی را که تنوع ژنتیک در آن جا تاثیر مهمی بر تنوع در نوع مقاومت در مقابل بیماری های مختلف دارد شناسایی کرده اند.
بیلینت- کورتی می گوید: “هزاران ژن در این منطقه وجود داشت و شناسایی ژن های خاصی که بر مقاومت در مقابل بیماری تاثیر می گذارند یک چالش بود”. “این کار شبیه جستجو کردن یک رستوران خاص در شهر است، بدون این که بتوانید از گوگل کمک بگیرید.”
کین یانگ (Qin Yang) پژوهشگر دوره پسا دکتری در دانشگاه کارولینای شمالی، با استفاده از روشی به نام نگاشت خوب (fine mapping)، این منطقه را به بخش کوچکی از دی ان ای که تنها حامل ۴ ژن بود تقلیل داد و آن را غربال کرد و سپس با تعدادی از همکاران خود در دانشگاه کارولینای شمالی، دانشگاه ایالت لووا، دانشگاه دلاور، دانشگاه ای اند ام تگزاس، دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل، دانشگاه کورنل و دپارتمان خدمات تحقیقات کشاورزی، آزمایشات بیشتری را برای محدود کردن این ۴ ژن به ۱ ژن انجام دادند.
یانگ می گوید: “این مسئله بسیار جالب است که این ژن به نظر می آید در تولید لیگنین (ماده ى سلولز مانند و آلی که لیف هاى سلولز را به هم وصل می کند) نیز دخیل است”. “به طور کلی، به نظر می آید تولید لیگنین بیشتر به مقاومت قوی تر گیاهان در مقابل بیماری ها مربوط است.”
بیلینت- کورتی می گوید: “به نظر می آید این ژن تاثیر کوچک اما مهمی در ایجاد مقاومت در مقابل بیماری در گیاه برجای می گذارد.”
بیلینت- کورتی می گوید: “دیدن این تاثیرات کوچک بسیار سخت است اما برای عوامل بیماری زا نیز به همان میزان تطبیق پذیری برای مقابله با آن ها دشوار است. بسیاری از مقاومت ها در مقابل بیماری آفت زدگی برگ جنوبی و نقاط خاکستری بر روی برگ توسط تعدادی ژن که هرکدام تاثیرات کمی دارند ایجاد می شود.”
بیلینت- کورتی می گوید که آفت زدگی برگ جنوبی ذرت در جنوب غربی امریکا یک مشکل کوچک است و در آسیای جنوب شرقی، اروپای جنوبی و بخش هایی از آفریقا می تواند یک مشکل سخت باشد. در آب و هواهای گرم و مرطوب در سراسر دنیا این مشکل رایج است و باعث ایجاد لکه های قهوه ای بر روی برگ های گیاهان می شود. این لکه ها مدام بزرگتر می شوند و در نهایت در سراسر گیاه گسترش می یابند. برخی عفونت ها می توانند تلفات عمده ای در بازده محصول ذرت ایجاد کنند. نقاط خاکستری بر روی برگ ها هم در مرکز امریکا و هم جنوب غربی آن یافت می شود و یک بیماری مهم ذرت در آفریقا محسوب می شود. آفت زدگی برگ شمالی می تواند در کمربند مرکز غربی و شمال شرقی یافت می شود؛ این بیماری موجب ضایعات سیگار مانندی بر روی برگ ها می شود. هرسه بیماری به اصطلاح پاتوژن های نکروتروفیک ((necrotrophic نامیده می شوند که بیشتر تغذیه آن ها از بافت میزبان مرده است.
بیلینت- کورتی می گوید: “این ژن هم چنین در سرکوب و مرگ برنامه ریزی شده سلول ها دخیل است”، “که شاید بتواند مکانیزم دفاعی خوبی در مقابل قارچ نکروتروفیک، مانند این سه بیماری باشد.”
