ചോളത്തോട്ടത്തിൽ ഭൂഗർഭത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നത് അവഗണിക്കാൻ എളുപ്പമാണ്, പക്ഷേ ചോള റൂട്ട് വാസ്തുവിദ്യയ്ക്ക് വെള്ളത്തിലും പോഷക ശേഖരണത്തിലും ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് വരൾച്ചയെ സഹിഷ്ണുത, ജല ഉപയോഗക്ഷമത, സുസ്ഥിരത എന്നിവയെ ബാധിക്കുന്നു. ബ്രീഡർമാർക്ക് ചോളത്തിന്റെ വേരുകൾ കുത്തനെയുള്ള കോണിൽ വളരാൻ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, വിളകൾക്ക് മണ്ണിൽ ആഴത്തിലുള്ള പ്രധാന വിഭവങ്ങൾ ആക്സസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും.
ആ ലക്ഷ്യത്തിലേക്കുള്ള ആദ്യ ചുവട് ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ജീനുകളെ പഠിക്കുകയാണ്, ഗുരുത്വാകർഷണത്തോടുള്ള പ്രതികരണമായി റൂട്ട് വളർച്ച. യിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഒരു പുതിയ പഠനത്തിൽ നാഷണൽ അക്കാഡമി ഓഫ് സയൻസിന്റെ പ്രൊസീഡിങ്ങുകൾ, വിസ്കോൺസിൻ സർവകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ, ഇല്ലിനോയി സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകരുമായി സഹകരിച്ച്. ധാന്യത്തിലും മാതൃകാ സസ്യമായ അറബിഡോപ്സിസിലും അത്തരം നാല് ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയുക.
മുളയ്ക്കുന്ന വിത്ത് അതിന്റെ വശത്തേക്ക് തിരിയുമ്പോൾ, ചില വേരുകൾ പെട്ടെന്ന് ഗുരുത്വാകർഷണത്തിലേക്ക് തിരിയുന്നു, മറ്റുള്ളവ ഒരു അംശം കൂടുതൽ സാവധാനത്തിൽ തിരിക്കുന്നു. ആയിരക്കണക്കിന് തൈകളിലെ റൂട്ട് ഗ്രാവിട്രോപിസത്തിലെ സൂക്ഷ്മമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കാൻ ഗവേഷകർ മെഷീൻ വിഷൻ രീതികൾ ഉപയോഗിക്കുകയും ഓരോ തൈകളുടെയും ജനിതക വിവരങ്ങളുമായി ആ ഡാറ്റ സംയോജിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. ഫലം ജീനോമിലെ ഗ്രാവിട്രോപിസം ജീനുകളുടെ സാധ്യതയുള്ള സ്ഥാനങ്ങൾ മാപ്പ് ചെയ്തു.
മാപ്പ് ഗവേഷകരെ ജീനോമിലെ ശരിയായ അയൽപക്കത്തിലേക്ക് എത്തിച്ചു - നൂറുകണക്കിന് ജീനുകളുടെ പ്രദേശങ്ങൾ - പക്ഷേ ഗ്രാവിട്രോപിസത്തിനായുള്ള പ്രത്യേക ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയുന്നതിൽ നിന്ന് അവ ഇപ്പോഴും വളരെ അകലെയായിരുന്നു. ഭാഗ്യവശാൽ, അവർക്ക് സഹായിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഉപകരണം ഉണ്ടായിരുന്നു.
"വിദൂര ബന്ധമുള്ള അറബിഡോപ്സിസ് പ്ലാന്റിൽ ഞങ്ങൾ മുമ്പ് ഇതേ പരീക്ഷണം നടത്തിയതിനാൽ, രണ്ട് സ്പീഷീസുകളിലെയും ജീനോമിന്റെ പ്രസക്തമായ പ്രദേശങ്ങളിലെ ജീനുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുത്താൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിഞ്ഞു. റൂട്ട് ഗ്രാവിട്രോപിസത്തെ പരിഷ്ക്കരിക്കുന്ന നാല് ജീനുകളുടെ ഐഡന്റിറ്റി ഫോളോ-അപ്പ് ടെസ്റ്റുകൾ പരിശോധിച്ചു. ഗ്രാവിറ്റി റൂട്ട് സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചറുകളെ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ പുതിയ വിവരങ്ങൾ ഞങ്ങളെ സഹായിക്കും, ”വിസ്കോൺസിൻ സർവകലാശാലയിലെ ബോട്ടണി വിഭാഗം പ്രൊഫസറും പഠനത്തിന്റെ പ്രധാന രചയിതാവുമായ എഡ്ഗർ സ്പാൽഡിംഗ് പറയുന്നു.
ഇല്ലിനോയിസ് സർവകലാശാലയിലെ ക്രോപ്പ് സയൻസസ് വിഭാഗത്തിലെ പ്രൊഫസറും പഠന സഹ-രചയിതാവുമായ മാറ്റ് ഹഡ്സൺ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു, “ചോളത്തിൽ ഗവേഷണം ചെയ്യപ്പെടാത്ത ഒരു സ്വഭാവം ഞങ്ങൾ പരിശോധിച്ചു, അത് പല കാരണങ്ങളാൽ പ്രധാനമാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ. . സസ്യങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള പരിണാമപരമായ വ്യത്യാസങ്ങൾ നമുക്ക് അനുകൂലമാക്കിക്കൊണ്ട് ഞങ്ങൾ അത് ചെയ്തു.
സസ്യ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞർ സമഗ്രമായി വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന ചെറിയ കടുക് ബന്ധുവായ ധാന്യവും അറബിഡോപ്സിസും പരിണാമ ചരിത്രത്തിൽ ഏകദേശം 150 ദശലക്ഷം വർഷങ്ങൾക്കിടയിൽ പരിണമിച്ചു. രണ്ട് സ്പീഷീസുകളും അടിസ്ഥാന സസ്യ പ്രവർത്തനങ്ങൾ പങ്കിടുന്നുണ്ടെങ്കിലും, അവയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ജീനുകൾ കാലക്രമേണ ജീനോമിനുള്ളിൽ ഇടകലർന്നിരിക്കാമെന്ന് ഹഡ്സൺ വിശദീകരിക്കുന്നു. സാധാരണ ജീനുകളെ ചുരുക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു നല്ല കാര്യമായി അത് മാറുന്നു.
അടുത്ത ബന്ധമുള്ള സ്പീഷീസുകളിൽ, ജീനുകൾ ജീനോമിൽ (ഉദാ, എബിസിഡിഇഎഫ്) ഏകദേശം ഒരേ ക്രമത്തിൽ അണിനിരക്കുന്നു. വിദൂര ബന്ധമുള്ള സ്പീഷീസുകളിൽ ഇതേ ജീനുകൾ നിലനിൽക്കുമെങ്കിലും, സ്വഭാവം മാപ്പ് ചെയ്യുന്ന മേഖലയിലെ ജീനുകളുടെ ക്രമം പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല (ഉദാ, UGRBZ). ഓരോ ജീനോമിലും എവിടെയാണ് കാണേണ്ടതെന്ന് ഗവേഷകർ തിരിച്ചറിഞ്ഞ ശേഷം, പൊരുത്തപ്പെടാത്ത ജീൻ സീക്വൻസുകൾ സാധാരണ ജീനുകളെ (ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ബി) പോപ്പ് ഔട്ട് ആക്കി.
"ബന്ധമില്ലാത്ത സസ്യജാലങ്ങളിലെ ജീനോമിക് ഇടവേളകൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ നമുക്ക് കണ്ടെത്താനാകാത്ത ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്നത് വളരെ രസകരമാണെന്ന് ഞാൻ കരുതി," ഹഡ്സൺ പറയുന്നു. “ഈ വിശകലനത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുവരുമ്പോൾ അവ ശരിയായ ജീനുകളാണെന്ന് ഞങ്ങൾക്ക് നല്ല ആത്മവിശ്വാസമുണ്ടായിരുന്നു, എന്നാൽ സ്പാൽഡിംഗിന്റെ സംഘം പിന്നീട് ഏഴോ എട്ടോ വർഷം കൂടി സോളിഡ് ബയോളജിക്കൽ ഡാറ്റ നേടുന്നതിനായി അവർ ഗ്രാവിട്രോപിസത്തിൽ ഒരു പങ്ക് വഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് സ്ഥിരീകരിക്കാൻ ചെലവഴിച്ചു. അത് ചെയ്തുകഴിഞ്ഞാൽ, ഭാവിയിൽ നിങ്ങൾക്ക് ഈ രീതി പലതരം ഫിനോടൈപ്പുകൾക്കായി ഉപയോഗിക്കാവുന്ന തരത്തിൽ മുഴുവൻ സമീപനവും ഞങ്ങൾ സാധൂകരിച്ചതായി ഞാൻ കരുതുന്നു.
കൃത്യമായ അളവുകൾ ഒരു പൊതു പരിതസ്ഥിതിയിൽ നടത്തിയതിനാൽ ഈ രീതി ഒരുപക്ഷേ വിജയിച്ചതായി സ്പാൽഡിംഗ് കുറിക്കുന്നു.
"പലപ്പോഴും, ചോളം ഗവേഷകർ ഒരു മേഖലയിലുള്ള അവരുടെ താൽപ്പര്യങ്ങൾ അളക്കും, അതേസമയം അറബിഡോപ്സിസ് ഗവേഷകർ അവരുടെ ചെടികളെ വളർച്ചാ അറകളിൽ വളർത്തുന്നു," അദ്ദേഹം പറയുന്നു. “ഞങ്ങൾ റൂട്ട് ഗ്രാവിട്രോപിസം ഫിനോടൈപ്പ് വളരെ നിയന്ത്രിതമായ രീതിയിൽ അളന്നു. ഈ വിത്തുകൾ ഒരു പെട്രി പ്ലേറ്റിലാണ് വളർന്നത്, എല്ലാത്തരം വ്യതിയാനങ്ങൾക്കും തുറന്നിരിക്കുന്ന യഥാർത്ഥ ലോകത്ത് നിങ്ങൾ അളക്കുന്ന സ്വഭാവസവിശേഷതകൾക്ക് വിരുദ്ധമായി, വിശകലനം മണിക്കൂറുകൾ നീണ്ടുനിന്നു.
ഒരു പൊതു പരിതസ്ഥിതിയിൽ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ അളക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിലും, എല്ലാ സ്വഭാവങ്ങളും ഈ രീതിക്ക് നല്ല സ്ഥാനാർത്ഥികളെ ഉണ്ടാക്കുന്നില്ല. സംശയാസ്പദമായ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ അടിസ്ഥാന സസ്യങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് അടിസ്ഥാനമായിരിക്കണമെന്ന് ഗവേഷകർ ഊന്നിപ്പറയുന്നു, സമാന പുരാതന ജീനുകൾ ബന്ധമില്ലാത്ത ജീവികളിൽ ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
"ഗ്രാവിട്രോപിസം ഈ സമീപനത്തിലൂടെ പഠിക്കാൻ പ്രത്യേകിച്ചും അനുയോജ്യമാണ്, കാരണം ഇത് ഭൂമിയുടെ വിജയകരമായ കോളനിവൽക്കരണത്തിന് ശേഷം ചിനപ്പുപൊട്ടലുകളുടെയും വേരുകളുടെയും യഥാർത്ഥ സ്പെഷ്യലൈസേഷന്റെ പ്രധാന ഭാഗമാകുമായിരുന്നു," സ്പാൽഡിംഗ് പറയുന്നു.
മറ്റൊരു ഭൂപ്രകൃതിയുടെ കോളനിവൽക്കരണത്തിനും ഗ്രാവിട്രോപിസം പ്രധാനമാണെന്ന് ഹഡ്സൺ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.
"നാസയ്ക്ക് മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളിലോ ബഹിരാകാശത്തോ വിളകൾ വളർത്താൻ താൽപ്പര്യമുണ്ട്, അത് ചെയ്യുന്നതിന് നിങ്ങൾ എന്താണ് വളർത്തേണ്ടതെന്ന് അവർ അറിയേണ്ടതുണ്ട്," അദ്ദേഹം പറയുന്നു. "സസ്യങ്ങൾ ഗുരുത്വാകർഷണം ഇല്ലാതെ നന്നായി വിഘടിക്കുന്നു."
ഗ്രാവിട്രോപിസത്തിലെ സ്വാഭാവിക വ്യതിയാനത്തെ ബാധിക്കുന്ന ജീനുകളെ തിരിച്ചറിയാൻ ചോളം, അറബിഡോപ്സിസ് ക്യുടിഎൽ എന്നിവയ്ക്കുള്ളിലെ ഓർത്തോളജിയെ സ്വാധീനിക്കുക എന്ന ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത് നാഷണൽ അക്കാഡമി ഓഫ് സയൻസിന്റെ പ്രൊസീഡിങ്ങുകൾ [DOI: 10.1073/pnas.2212199119]. നാഷണൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷനാണ് ഗവേഷണത്തിന് ധനസഹായം നൽകിയത്.
ഇല്ലിനോയിസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് അർബാന-ചാമ്പെയ്നിലെ കോളേജ് ഓഫ് അഗ്രികൾച്ചറൽ, കൺസ്യൂമർ, എൻവയോൺമെന്റൽ സയൻസസിലാണ് ഡിപ്പാർട്ട്മെന്റ് ഓഫ് ക്രോപ്പ് സയൻസസ്.
ഒരു ഉറവിടം: https://www.sciencedaily.com