کشف راز بهره وری سیب زمینی از نیتروژن

منتشر شده در پنج شنبه, 29 آذر 1403 23:27

در مطالعه ای که اخیراً در مرکز تحقیقات ژنومیکس کشاورزی (CRAG) در اسپانیا انجام شده، نقش ژن StCDF1 در کارآمدی بهره وری سیب زمینی از نیتروژن مشخص شده است. در این مطالعه نشان داده شده که نقش ژن StCDF1 بیشتر از عملکردیست که در مطالعات پیشین به عنوان یک تنظیم کننده مرکزی تیوب سازی وابسته به طول روز برای آن مشخص شده بود. تشکیل تیوب با کاهش طول روز و هوای سردتری که گیاه با نزدیک شدن زمستان حس می کند، آغاز می شود. تشکیل تیوب در گیاهان سیب زمینی وحشی وابسته به روز کوتاه است ولی در ارقام جدید جهش هایی وجود دارد که امکان فرار از این شرایط سخت گیرانه را فراهم می کند.

این سازگاری زمانی رخ داد که سیب زمینی به اروپا وارد شد و ارقام زودرسی که حامل یک یا چند نسخه از این ژنهای جهش یافته بودند، ایجاد شدند. این جهشها پایداری فاکتور StCDF1 را افزایش می دهند که نقش اصلی را در مسیر متابولیکی وابستگی به طول روز را بازی می کند که تنظیم کننده بیان ژن SP6A  به عنوان عضوی از خانواده مکان ژنی گل زایی (flowering locus T) و یک سیگنال تیوب سازی اصلیست.

نتایج این مطالعه نشان داده که StCDF1 نه تنها مسیر متابولیکی تیوب سازی را تنظیم می کند، بلکه به طور مستقیم بیان چندین ژن درگیر در آسیمیلاسیون و انتقال نیتروژن را نیز کنترل می کند. محققین مشاهده کردند که StCDF1 به منطقه پروموتر ژن نیترات ردوکتاز (StNR) متصل می شود. این آنزیم کاتالیزور محدودیت سرعت احیاء نیترات در داخل سلول است.

به این ترتیب StCDF1 نقش دوگانه ای در سلول بازی می کند. از سویی تیوب سازی را تنظیم می کند و از سوی دیگر مسیر آسیمیلاسیون نیتروژن را کنترل می کند. این کشف می تواند اهداف ژنتیکی و مولکولی جدیدی را برای افزایش بهره وری سیب زمینی از نیتروژن، تعریف کند.