Para panaliti wis pisanan nyritakake kepiye gen utama ing tanduran ngidini dheweke nggunakake energi kanthi luwih efisien, supaya bisa tuwuh luwih akeh oyod lan njupuk luwih akeh banyu lan nutrisi.
Tim ilmuwan tanduran internasional sing dipimpin dening Universitas Negeri Penn lan kerja sama karo Universitas Nottingham nemokake gen regulasi novel iki (disebut bHLH121) sing ngidini akar jagung entuk luwih akeh banyu lan nutrisi. Panemon wis diterbitake ing Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
Gen kasebut ngontrol pembentukan ruang udara ing antarane jaringan oyod sing urip (disebut aerenchyma cortical root). Ngganti persentasi gedhe saka sel ROOT karo airspaces nyimpen tanduran akèh energi kang digunakake dibutuhake kanggo Feed kabeh sel ROOT iki. Iki ndadekake oyod kanthi metabolisme luwih efisien, supaya bisa nggunakake sumber daya sing disimpen kanggo mbangun luwih akeh oyod lan njelajah lemah kanthi luwih efektif lan njupuk luwih akeh banyu lan nutrisi.
Panemuan iki bisa mimpin kanggo breeding saka crops sing bisa tahan kahanan garing lan kurang banyu lan lemah nitrogen lan pungkasanipun ease kerawanan pangan global, peneliti suggest.
"Ngenali gen iki lan cara kerjane bakal ngidini kita nggawe tanduran sing luwih tahan banting sing bisa tahan banyu lan kahanan stres nutrisi sing dialami minangka akibat saka owahan iklim, "ujare Rahul Bhosale, Asisten Profesor ing Crop Functional Genomics saka School of Biosciences lan BBSRC Discovery Fellow.
Tim riset nggunakake alat pencitraan kuat sing dikembangake ing riset sadurunge ing Penn State sing kanthi cepet ngukur sel ing ewonan akar. An teknik pencitraan disebut Laser Ablation Tomography kritis kanggo pendekatan iki. Pendekatan paling canggih iki uga kasedhiya ing Universitas Nottingham.
Hannah Schneider, Asisten Profesor Fisiologi Tanaman ing Universitas & Riset Wageningen, Walanda ujar, "Kita pisanan nindakake eksperimen lapangan sing ditindakake ing panliten iki wiwit taun 2010, tuwuh luwih saka 500 baris jagung ing situs ing Pennsylvania, Arizona, Wisconsin lan Kidul. Afrika, "ujare. "Aku kerja ing kabeh lokasi kasebut. Kita ndeleng bukti sing yakin manawa kita nemokake gen sing ana gandhengane karo aerenchyma kortikal akar.
Panaliten iki nuduhake manawa garis jagung mutan sing ora duwe gen bHLH121 nuduhake penurunan pembentukan ruang udara oyod. Ing kontras, overexpressing bHLH121 nyebabake pembentukan ruang udara luwih akeh.
Karakterisasi garis kasebut miturut kasedhiyan banyu lan nitrogen suboptimal ing pirang-pirang lokasi nuduhake yen gen bHLH121 dibutuhake kanggo ROOT pambentukan ruang udara lan nyedhiyakake alat anyar kanggo peternak tanduran kanggo milih varietas kanthi eksplorasi lemah sing luwih apik, lan kanthi mangkono ngasilake, ing kondisi suboptimal.
"Temuan iki minangka asil saka akeh wong ing Penn State lan ngluwihi kerja sama karo kita, makarya sajrone pirang-pirang taun," ujare. "Kita nemokake fungsi saka sipat aerenchyma lan banjur gen sing digandhengake karo iku, Lan, iku teka babagan amarga saka teknologi sing wis dirancang kene ing Penn State, kayata Shovelomics-ngeduk munggah werna ing lapangan-Laser Ablation Tomography lan Anatomi. Pipa. Kita nggabungake kabeh iki ing karya iki, "ujare Profesor Jonathan Lynch, pimpinan riset ing Penn State.
Asil kasebut penting, ujare Lynch, amarga nemokake gen ing mburi sifat penting sing bakal mbantu tetanduran duwe toleransi kahanan garing lan kurang banyu lan panangkepan nitrogen lan fosfor sing luwih apik nalika ngadhepi owah-owahan iklim.
"Iki minangka kualitas sing paling penting - ing AS lan ing saindenging jagad," ujare. "Kekeringan minangka risiko paling gedhe kanggo petani jagung lan saya tambah parah amarga owah-owahan iklim, lan nitrogen minangka biaya paling gedhe kanggo tuwuh jagung, saka perspektif finansial lan lingkungan. Breeding jagung garis sing luwih efisien ing scavenging kanggo nutrisi bakal dadi pangembangan utama.