_ Cercetarea în agricultură de precizie identifică gena care controlează producția de flori și fructe la plantele de mazăre

Sfârșitul perioadei de reproducere, când sunt produse flori și fructe, este un moment crucial în ciclurile de viață ale plantelor. Cu toate acestea, factorii care controlează acest proces trebuie să fie mai bine înțeleși.

O echipă de cercetare condusă de Institutul de Cercetare pentru Biologie Moleculară și Celulară a Plantelor (IBMCP), un centru comun al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (spaniolă). Consiliul Național de Cercetare; CSIC) și Universitat Politècnica de València (UPV), au descoperit că o genă numită FUL controlează durata fazei de reproducere în culturi precum mazărea. Această genă ar putea fi folosită ca instrument biotehnologic pentru a prelungi această fază, crescând astfel producția de fructe și semințe la mazăre și alte leguminoase precum năut, linte sau fasole.

Lucrarea a fost publicată în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Plantele anuale au un singur sezon de reproducere, producând flori și fructe. Oamenii de știință caută factori genetici care determină plantele să înceteze înflorirea pentru a controla durata fazei lor de reproducere. În urmă cu câțiva ani, grupul condus de Cristina Ferrándiz, profesor de cercetare CSIC la IBMCP, a identificat o genă numită FUL (FRUITFULL) ca un regulator important al opririlor de înflorire.

„Primele studii au fost efectuate. doar în Arabidopsis, o plantă de laborator fără interes agronomic”, își amintește Ferrándiz. „Am vrut să știm dacă această funcție a FUL a fost aceeași la alte specii, în special la speciile de cultură, și dacă am putea folosi aceste cunoștințe pentru a genera plante care produc flori și fructe pentru mai mult timp și, prin urmare, au un randament mai mare”, rezumă ea.

În acest scop, echipa condusă de cercetătorul CSIC Francisco Madueño de la IBMCP, inclusiv oameni de știință francezi și canadieni, a studiat rolul genei FUL în plantele de mazăre, o leguminoasă cu valoare nutritivă ridicată.

"Am văzut că mutațiile care duc la pierderea funcției genelor FUL la mazăre determină plantele să producă flori și, în consecință, fructe, pentru mult mai mult timp. Acest lucru ne spune că FUL controlează durata reproducerii. faza nu numai în planta de laborator Arabidopsis, ci și în alte specii, inclusiv plantele de cultură”, explică Ferrándiz.

„Producția prelungită de flori și fructe înseamnă că, la anumite soiuri de mazăre, mutațiile genelor FUL se pot dubla. producția de semințe, cu caracteristici nutriționale identice cu cele ale plantelor nemutante, atât în ​​seră, cât și în câmp”, spune ea.

Autorii cercetării subliniază că pentru obținerea mutațiilor în genele FUL analizate au folosit bănci de mutanți obținute prin metode clasice fără a genera plante transgenice.

Ca urmare, „metoda pentru obținerea de noi soiuri de plante se poate baza pe mutageneza tradițională, așa cum este folosită astăzi și în acest studiu, sau pe editarea genelor folosind CRISPR, cel mai promițător și puternic instrument pentru agricultura de precizie în viitorul apropiat”, spune Madueño.

„Potențialul de aplicare a acestor rezultate este folosirea genelor FRUITFULL ca instrument biotehnologic pentru a îmbunătăți producția de leguminoase. culturi. Cea mai semnificativă creștere a randamentului semințelor a fost observată la soiurile de mazăre cu randament mediu. În schimb, la soiurile cu randament ridicat, care au deja un randament foarte mare, efectul mutațiilor în genele FUL este mic”, spune Ferrándiz.

Pentru cercetătorii IBMCP, genele FRUITFULL ar putea fi benefice. pentru a îmbunătăți rapid și direct soiurile de leguminoase.Sunt foarte valoroase pentru că au caracteristici interesante, precum rezistență ridicată la agenți patogeni sau secetă, dar în prezent nu sunt utilizate din cauza producțiilor reduse.

„Mutarea genelor FUL din aceste soiuri le-ar face cel mai probabil cu randament ridicat și utile pentru agricultură. Acest lucru ar putea fi foarte important, având în vedere provocările cu care ne confruntăm în contextul crizei climatice și nevoia de a dezvoltă soiuri care să-i reziste mai bine”, spun cercetătorii.

(Fluierul)