เซ็กซี่บาคาร่า บรรพบุรุษโบราณของข้าวโพดปัดไปทางซ้ายอย่างไรในการผสมข้ามพันธุ์

เซ็กซี่บาคาร่า การพิจารณาว่าสปีชีส์หนึ่งแตกต่างจากอีกสายพันธุ์หนึ่งอย่างไรเป็นเรื่องของความหลงใหลตั้งแต่สมัยชาร์ลส์ ดาร์วิน งานวิจัยใหม่ที่นำโดย Matthew Evans ของ Carnegie และตีพิมพ์ใน Nature Communications ได้อธิบายกลไกที่ทำให้ข้าวโพดแตกต่างจากหญ้าบรรพบุรุษโบราณ teosinte

Speciation ต้องการการแยกตัว 

บางครั้งความโดดเดี่ยวนี้ได้รับการอำนวยความสะดวก

โดยภูมิศาสตร์ เช่น โซ่ภูเขาหรือหมู่เกาะที่แบ่งประชากรสองกลุ่มและป้องกันไม่ให้ผสมกันจนกลายเป็นสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน แต่ในกรณีอื่นๆ อุปสรรคในการแยกสายพันธุ์เป็นปัจจัยทางสรีรวิทยาที่ขัดขวางไม่ให้พวกมันผสมพันธุ์ได้สำเร็จหรือไม่สามารถให้กำเนิดลูกหลานได้

“ในพืช การแยกตัวทางพันธุกรรมนี้สามารถรักษาได้ด้วยลักษณะที่ป้องกันไม่ให้เกสรตัวผู้ ‘ของสายพันธุ์หนึ่งผสมพันธุ์กับเกสรตัวเมีย’ ของสายพันธุ์อื่นได้สำเร็จ” อีแวนส์อธิบาย

ประมาณ 9,000 ปีที่แล้ว ข้าวโพดหรือข้าวโพดถูกเลี้ยงจากทีโอซินเตในหุบเขาแม่น้ำบัลซาสของเม็กซิโก ประชากรของหญ้าทั้งสองบางชนิดสามารถผสมพันธุ์ได้ แต่บางชนิดก็เติบโตในบริเวณเดียวกันและออกดอกพร้อมกัน แต่ไม่ค่อยออกลูกผสม

เป็นที่ทราบกันว่าคลัสเตอร์ของยีนที่เรียกว่า Tcb1-s เป็นหนึ่งในสามที่ให้ความเข้ากันไม่ได้ระหว่างประชากรข้าวโพดผสมพันธุ์ที่ไม่ค่อยผสมพันธุ์และประชากรทีโอซินเต ไม่เหมือนกับอีกสองชนิดอื่น พบได้เฉพาะในทีโอซินเทป่าเท่านั้น ประกอบด้วยยีนทั้งตัวผู้และตัวเมียที่เข้ารหัสความสามารถของ Teosinte ตามธรรมชาติในการปฏิเสธละอองเกสรข้าวโพด

ในพืชที่เข้ากันได้ทางเพศ ละอองเกสรซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นพาหนะส่งสเปิร์มจะตกลงบนเกสรตัวเมียและก่อตัวเป็นท่อที่ยาวและขุดลงไปในรังไข่ซึ่งไข่จะได้รับการปฏิสนธิ แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเกสรข้าวโพดตกลงบนเกสรตัวเมียหรือไหมของต้นทีโอซินเต

อีแวนส์และเพื่อนร่วมงานของเขา – Yongxian Lu แห่ง Carnegie (ผู้เขียนคนแรก), Samuel Hokin และ Thomas Hartwig พร้อมด้วย Jerry Kermicle จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน เมดิสัน – แสดงให้เห็นว่ายีน Tcb1-female เข้ารหัสโปรตีนที่สามารถปรับเปลี่ยนผนังเซลล์ได้ มีแนวโน้มว่าจะทำให้ท่อเกสรข้าวโพดยืดหยุ่นน้อยลงและป้องกันไม่ให้ไปถึงไข่ทีโอซินเท เมื่อท่อเหล่านี้ไม่สามารถยืดออกไปจนถึงไข่ได้ การปฏิสนธิจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ และจะไม่สามารถผสมพันธุ์ได้

ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากละอองเกสร Teosinte สามารถปฏิสนธิได้ นักวิจัยคิดว่ายีน Tcb1-mae เข้ารหัสความสามารถที่ช่วยให้ละอองเกสร Teosinte สามารถเอาชนะสิ่งกีดขวางของหลอดเรณูนี้ได้

“พืชส่วนใหญ่ที่ต้องอาศัยลมและน้ำ ไม่ใช่นกหรือแมลง เพื่อการผสมเกสรมีความหลากหลายของสายพันธุ์ต่ำ” อีแวนส์กล่าว “แต่ไม่ใช่หญ้า ซึ่งทำให้ประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพวกมันน่าสนใจเป็นพิเศษ”

การเลือกรากลึก

ด้วยสมมติฐานที่ว่าความทนทานต่อความแห้งแล้งมีความสัมพันธ์กับความลึกของการรูต บริษัทผู้เพาะพันธุ์ของเดนมาร์กสี่แห่งจึงร่วมมือกับมหาวิทยาลัยในเดนมาร์ก 3 แห่งเพื่อสร้างโรงงานที่สามารถเลือกพืชเพื่อการหยั่งรากลึกในขณะเดียวกันก็ดำเนินการตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์อย่างละเอียดถี่ถ้วน

โครงการนี้มีชื่อว่า RadiMax มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาพืชผลที่ทนต่อความแห้งแล้งในข้าวสาลี ข้าวบาร์เลย์ มันฝรั่ง และหญ้า ตลอดจนสร้างแบบจำลองจีโนมที่จะช่วยให้พ่อพันธุ์แม่พันธุ์ทำนายความสามารถในการรูตในวัสดุใหม่โดยอาศัยการทดสอบดีเอ็นเอเพียงอย่างเดียว

เอ็นโดไฟต์โซลูชั่น

เชื้อราเอ็นโดไฟต์สามารถพบได้ในหญ้าฤดูหนาวส่วนใหญ่ทั่วยุโรป Ryegrass, ทุ่งหญ้า fescue และ fescue สูงได้รับน้ำตาลเพื่อแลกกับ alkaloids ซึ่งปกป้องหญ้าจากแมลง อย่างไรก็ตาม เอ็นโดไฟต์ตามธรรมชาติในข้าวไรกราสปกป้องเฉพาะโคนต้นของพืชเท่านั้น ไม่ใช่ที่ราก ขณะนี้ DLF กำลังทำงานเพื่อพัฒนาสารละลายเอนโดไฟต์ ซึ่งจะช่วยปกป้องทั้งส่วนบนและรากของพืชจากการโจมตีของแมลง

การปรับปรุงพันธุ์ NIR และ Ryegrass

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อวัดพารามิเตอร์คุณภาพทางออนไลน์ได้รับการปรับปรุงอย่างมากด้วยการใช้สเปกโทรสโกปีแบบสะท้อนแสงใกล้อินฟราเรด (NIR)

เมื่อลำแสงอินฟราเรดสะท้อนจากสสาร

 สามารถใช้ความยาวคลื่นในการประมาณเนื้อหาของส่วนประกอบต่างๆ ได้ NIR ใช้ในการเพาะพันธุ์หญ้าสำหรับการวัดปริมาณความชื้นออนไลน์บนเครื่องเก็บเกี่ยวหญ้า บริษัทต่างๆ ได้ขยายการใช้ NIR ไปสู่พารามิเตอร์คุณภาพอื่นๆ เช่น การย่อยได้ ปริมาณคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนที่ละลายน้ำได้ ตลอดจนคุณภาพของเศษส่วนของเส้นใย ในแต่ละปี การสแกนแปลง 150,000 ถึง 200,000 รายการจะถูกรวบรวมโดยกองรถเกี่ยวหญ้า ทั้งหมดติดตั้งด้วยเครื่องสแกน NIR

หมายเหตุบรรณาธิการ: 

DLF เป็นผู้นำตลาดระดับโลกในอุตสาหกรรมเมล็ดพันธุ์หญ้าที่มีเครือข่ายการเพาะพันธุ์ทั่วโลก รวมถึงการผลิตและจำหน่ายโคลเวอร์และเมล็ดหญ้า พัฒนาผลิตภัณฑ์อาหารสัตว์และหญ้าแฝกในท้องถิ่นสำหรับสภาพอากาศและดินที่หลากหลาย รวมถึงผลิตภัณฑ์พิเศษสำหรับการใช้งานเฉพาะ 

ด้วยกลุ่มบริษัทที่ตั้งอยู่ทั่วเกาะอังกฤษและเครือข่ายผลประโยชน์ทางธุรกิจที่แข็งแกร่งทั่วโลก Germinal มีส่วนร่วมในภาคการเกษตรและสิ่งอำนวยความสะดวก โดยส่งมอบคุณภาพและการบริการลูกค้าตั้งแต่การเพาะพันธุ์และการประเมิน ไปจนถึงการผลิตและการตลาดเมล็ดพันธุ์  เซ็กซี่บาคาร่า