یک دانه باستانی اسرار ژنتیکی را برای انعطاف پذیرتر کردن گندم نان باز می کند

با تکیه بر شهرت خاورمیانه به عنوان یکی از زادگاه های تاریخی اهلی کردن غلات، یک تیم به رهبری KAUST اولین نقشه ژنوم کامل یک دانه باستانی به نام einkorn را گردآوری کرده است.

توالی 5.2 میلیارد حرفی دریچه ای به منشا تکاملی گونه های مختلف گندم ارائه می دهد. این می تواند به کشاورزان و پرورش دهندگان محصولات کشاورزی کمک کند تا گونه های گندم نان را با مقاومت در برابر بیماری ها، عملکرد بالاتر و سختی بهتر توسعه دهند.

حنین احمد، یکی از اولین نویسندگان این مطالعه و دانشجوی سابق دکترا می گوید: «با درک تنوع ژنتیکی و تاریخچه تکاملی اینکورن، محققان اکنون می توانند از پتانسیل آن برای تلاش های اصلاحی آینده و توسعه گونه های گندم انعطاف پذیرتر و مغذی تر استفاده کنند. در KAUST.

آینکورن یکی از قدیمی ترین غلات اهلی شده در جهان است که قدمت آن به بیش از 10000 سال قبل در مناطق حاصلخیز خاورمیانه، جایی که کشت آن آغاز شد، می رسد. معروف به Triticum monococcum شناخته می شود ، هنوز هم امروزه مصرف می شود و به دلیل طعم منحصر به فرد و مزایای تغذیه ای بی شمارش مورد توجه قرار می گیرد. با این حال، با افزایش محبوبیت گندم نان، اهمیت آن در تولید جهانی غذا طی هزاران سال به تدریج کاهش یافته است.

ارقام گندم نان عموماً بازدهی بالاتری تولید می‌کنند و از نظر اقتصادی برای کشاورزی تجاری در مقیاس بزرگ مقرون به صرفه‌تر هستند. با این حال، در مقایسه با پسرعموهای وحشی خود، گندم نان مدرن از تنوع ژنتیکی کمتری برخوردار است – و بسیاری از پرورش دهندگان اکنون نگران این هستند که محصولات موجود در مواجهه با تغییرات آب و هوایی و تهدیدات بیماری های جدید چگونه عمل کنند.

einkorn را وارد کنید. از آنجایی که غلات باستانی استخر ژنی بزرگتری را حفظ کرده است، می تواند اسرار ژنتیکی مورد نیاز برای تولید گندم نان را در خود نگه دارد که بتواند به تغذیه جمعیت رو به رشد جهان ادامه دهد.

برای کشف این اسرار، تیمی به رهبری Simon Krattinger و Jesse Poland از KAUST، ترکیبی از فناوری‌های توالی‌یابی DNA را برای ایجاد مجموعه‌های ژنومی با کیفیت بالا برای گونه‌های وحشی و اهلی اینکورن به طور یکسان به کار بردند.

محققان قبلاً فرض می‌کردند که تکامل گندم فرآیندی ثابت با اختلاط محدود گونه‌های مختلف گندم است. اما، به گفته کراتینگر: «تحلیل‌های ژنومی ما اکنون نشان می‌دهد که تاریخچه گندم بسیار پیچیده‌تر است و شامل اختلاط و جریان ژنی زیادی بین گونه‌های مختلف گندم است، از جمله اینکورن، که احتمالاً در نزدیکی سایر گونه‌های گندم رشد کرده است. منجر به اختلاط DNA بین دو گونه نزدیک به هم می شود که تا به امروز مشهود است.

همانطور که ژنوم انسان حاوی توالی هایی از عموزاده های نئاندرتال ما است، ژنوم گندم نان مدرن نیز پر از بقایای DNA اینکورن است.

کرتینگر خاطرنشان می کند که در واقع، معرفی ژن های اینکورن در گذشته ممکن است نقشی در کمک به گندم نان برای سازگاری با شرایط آب و هوایی در حال تغییر داشته باشد. و اگر تاریخ نشانه‌ای باشد، همین امر می‌تواند برای آینده نیز صادق باشد، به‌ویژه با کمک تکنیک‌های اصلاح مولکولی مدرن.

کراتینگر می‌گوید: «منابع آزمایشگاه ما به انتقال دقیق ژن‌های مفید از انکورن به گندم نان کمک می‌کند.

– این بیانیه مطبوعاتی در ابتدا در وب سایت دانشگاه علم و فناوری ملک عبدالله منتشر شد