Àwọn olùwádìí ń ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀nà tuntun láti tún àwọn ohun ọ̀gbìn ṣe nípa ṣíṣàkóso ìfihàn àwọn jínì tí ó ń ṣàkóso ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì ohun ọ̀gbìn.

 Àwòrán: Àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀ ti àtúnṣe ewéko nílò lílo àwọn olùṣàkóso ìdàgbàsókè ewéko bíi hómónù, èyí tí ó lè jẹ́ pàtó fún irú ewéko àti iṣẹ́ púpọ̀. Nínú ìwádìí tuntun kan, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti ṣe àgbékalẹ̀ ètò àtúnṣe ewéko tuntun nípa ṣíṣàkóso iṣẹ́ àti ìfihàn àwọn jínì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìyàtọ̀ (ìdàgbàsókè sẹ́ẹ̀lì) àti àtúnṣe (organogenesis) ti àwọn sẹ́ẹ̀lì ewéko. Wo síwájú sí i
Àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀ fún àtúnṣe ewéko nílò líloawọn olutọsọna idagbasoke ọgbinbi eleyihomonus, èyí tí ó lè jẹ́ irúgbìn pàtó àti èyí tí ó le ṣiṣẹ́ gidigidi. Nínú ìwádìí tuntun kan, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì ti ṣe àgbékalẹ̀ ètò àtúnṣe ewéko tuntun nípa ṣíṣàkóso iṣẹ́ àti ìfìhàn àwọn jínì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìyàtọ̀ (ìbísí sẹ́ẹ̀lì) àti àtúnṣe (organogenesis) ti àwọn sẹ́ẹ̀lì ewéko.
Àwọn ewéko ti jẹ́ orísun oúnjẹ pàtàkì fún àwọn ẹranko àti ènìyàn fún ọ̀pọ̀ ọdún. Ní àfikún, a ń lo àwọn ewéko náà láti fa onírúurú oògùn àti ìtọ́jú jáde. Síbẹ̀síbẹ̀, àìlò tí wọ́n ń lò àti bí wọ́n ṣe ń pọ̀ sí i fún oúnjẹ fi hàn pé ó ṣe pàtàkì fún àwọn ọ̀nà ìbímọ ewéko tuntun. Ìlọsíwájú nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ nípa ewéko lè yanjú àìtó oúnjẹ lọ́jọ́ iwájú nípa ṣíṣe àwọn ewéko tí a ti yí padà sí ìpilẹ̀ṣẹ̀ (GM) tí ó lè mú èso jáde dáadáa tí ó sì lè fara da ìyípadà ojú ọjọ́.
Nípa ti ara, àwọn ewéko le tún àwọn ewéko tuntun ṣe láti inú sẹ́ẹ̀lì “totipotent” kan ṣoṣo (sẹ́ẹ̀lì kan tí ó lè mú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èèpo jáde) nípa yíyàtọ̀ àti yíyàtọ̀ sí àwọn sẹ́ẹ̀lì pẹ̀lú onírúurú ìṣètò àti iṣẹ́. Ìṣètò àtọwọ́dá ti irú àwọn sẹ́ẹ̀lì totipotent bẹ́ẹ̀ nípasẹ̀ àṣà ìṣẹ̀dá àsopọ ewéko ni a ń lò fún ààbò ewéko, ìbísí, ìṣẹ̀dá àwọn èèpo transgenic àti fún àwọn ète ìwádìí ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì. Àṣà ìṣẹ̀dá àsopọ fún àtúnṣe ewéko nílò lílo àwọn olùṣàkóso ìdàgbàsókè ewéko (GGRs), bíi auxins àti cytokinins, láti ṣàkóso ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì. Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ipò homonu tó dára jùlọ lè yàtọ̀ síra ní pàtàkì ní ìbámu pẹ̀lú irú ewéko, àwọn ipò àṣà àti irú àsopọ. Nítorí náà, ṣíṣẹ̀dá àwọn ipò ìwádìí tó dára jùlọ lè jẹ́ iṣẹ́ tí ó gba àkókò àti iṣẹ́ tí ó gba àkókò púpọ̀.
Láti borí ìṣòro yìí, Ọ̀jọ̀gbọ́n Tomoko Ikawa, pẹ̀lú Ọ̀jọ̀gbọ́n Alágbàṣe Mai F. Minamikawa láti Yunifásítì Chiba, Ọ̀jọ̀gbọ́n Hitoshi Sakakibara láti Ilé-ẹ̀kọ́ Gíga ti Ìmọ̀-Ẹ̀rọ-Agbẹ̀ ti Yunifásítì Nagoya àti Mikiko Kojima, onímọ̀-ẹ̀rọ ògbóǹkangí láti RIKEN CSRS, ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀nà gbogbogbò fún ìṣàkóso ewéko nípasẹ̀ ìlànà. Ìfihàn àwọn jínì “ìṣètò ìdàgbàsókè” (DR) ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì láti ṣe àṣeyọrí ìtúnṣe ewéko. A tẹ̀ ẹ́ jáde ní Ìdìpọ̀ 15 ti Frontiers in Plant Science ní April 3, 2024, Dókítà Ikawa pèsè ìwífún síi nípa iṣẹ́ ìwádìí wọn, ó sọ pé: “Ètò wa kò lo àwọn PGR ìta, ṣùgbọ́n dípò bẹ́ẹ̀ ó lo àwọn jínì transcription factor láti ṣàkóso ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì. Ó jọ àwọn sẹ́ẹ̀lì pluripotent tí a fà sínú àwọn ẹranko oníran.”
Àwọn olùwádìí náà fi ìwádìí ara wọn hàn nípa ectopically, BABY BOOM (BBM) àti WUSCHEL (WUS), láti ara Arabidopsis thaliana (tí a lò gẹ́gẹ́ bí ohun ọ̀gbìn àpẹẹrẹ) wọ́n sì ṣe àyẹ̀wò ipa wọn lórí ìyàtọ̀ àṣà ìṣẹ̀dá àsopọ ti tábà, letusi àti petunia. BBM ṣe àkójọpọ̀ transcription factor tí ó ń ṣàkóso ìdàgbàsókè ọmọ inú, nígbàtí WUS ṣe àkójọpọ̀ transcription factor tí ó ń tọ́jú ìdámọ̀ sẹ́ẹ̀lì stem ní agbègbè tí shooting apical meristem ti shooting.
Àwọn ìwádìí wọn fihàn pé ìfarahàn Arabidopsis BBM tàbí WUS nìkan kò tó láti fa ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì nínú àsopọ̀ ewé tábà. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, ìfarahàn BBM tí a ti mú dara síi àti WUS tí a ti yípadà síi ń fa ìyàtọ̀ onípele-ara-ẹni tí ó yára. Láìsí lílo PCR, àwọn sẹ́ẹ̀lì ewé transgenic tí a yà sọ́tọ̀ sí callus (ìwọ̀n sẹ́ẹ̀lì tí kò ṣètò), àwọn ìrísí ara-aláwọ̀ ewé àti àwọn buds adventitious. Ìṣàyẹ̀wò quantitative polymerase chain reaction (qPCR), ọ̀nà kan tí a lò láti ṣe ìwọ̀n àwọn àkọsílẹ̀ jínì, fihàn pé ìfarahàn Arabidopsis BBM àti WUS ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ìṣẹ̀dá calli transgenic àti àwọn ìtè.
Ní ríronú nípa ipa pàtàkì tí àwọn phytohormones ní nínú ìpínyà àti ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì, àwọn olùwádìí ṣe ìṣírò ìwọ̀n àwọn phytohormones mẹ́fà, èyí ni auxin, cytokinin, abscisic acid (ABA), gibberellin (GA), jasmonic acid (JA), salicylic acid (SA) àti àwọn metabolites rẹ̀ nínú àwọn ohun ọ̀gbìn transgenic. Àwọn àbájáde wọn fihàn pé ìwọ̀n àwọn auxin, cytokinin, ABA, àti aláìṣiṣẹ́ GA ń pọ̀ sí i bí àwọn sẹ́ẹ̀lì ṣe ń yàtọ̀ sí ara, èyí sì ń fi ipa wọn hàn nínú ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì ewéko àti organogenesis.
Ní àfikún, àwọn olùwádìí lo àwọn ìtẹ̀síwájú RNA transcriptomes, ọ̀nà kan fún ìṣàyẹ̀wò ìṣàfihàn qualitative àti quantitative ti ìfihàn gen, láti ṣe àyẹ̀wò àwọn àpẹẹrẹ ìfihàn gen nínú àwọn sẹ́ẹ̀lì transgenic tí wọ́n ń fi ìyàtọ̀ tí ń ṣiṣẹ́ hàn. Àwọn àbájáde wọn fihàn pé àwọn jínì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìbísí sẹ́ẹ̀lì àti auxin ní a fi kún nínú àwọn jínì tí a ṣe àkóso ní onírúurú ọ̀nà. Àyẹ̀wò síwájú nípa lílo qPCR fihàn pé àwọn sẹ́ẹ̀lì transgenic ní ìfihàn genín mẹ́rin tí ó pọ̀ sí i tàbí tí ó dínkù, títí bí àwọn jínì tí ó ń ṣe àkóso ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì ewéko, ìṣiṣẹ́ ara, organogenesis, àti ìdáhùn auxin.
Ni gbogbogbo, awọn abajade wọnyi ṣafihan ọna tuntun ati ọna ti o yatọ si atunṣe ọgbin ti ko nilo lilo PCR ita. Ni afikun, eto ti a lo ninu iwadi yii le mu oye wa pọ si nipa awọn ilana ipilẹ ti iyatọ sẹẹli ọgbin ati mu yiyan imọ-ẹrọ ti awọn eya ọgbin ti o wulo dara si.
Nígbà tí ó ń tẹnu mọ́ àwọn ohun tí ó ṣeé ṣe kí ó wà nínú iṣẹ́ rẹ̀, Dókítà Ikawa sọ pé, “Ètò tí a ròyìn lè mú kí ìbísí ewéko sunwọ̀n síi nípa pípèsè ohun èlò kan fún ṣíṣe ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì ti àwọn sẹ́ẹ̀lì ewéko transgenic láìsí àìní PCR. Nítorí náà, kí a tó gba àwọn ewéko transgenic gẹ́gẹ́ bí ọjà, àwùjọ yóò mú kí ìbísí ewéko yára síi kí ó sì dín owó ìṣẹ̀dá tí ó ní í ṣe pẹ̀lú rẹ̀ kù.”
Nípa Ọ̀jọ̀gbọ́n Alágbà Tomoko Igawa Dókítà Tomoko Ikawa jẹ́ olùrànlọ́wọ́ ọ̀jọ̀gbọ́n ní Ilé-ẹ̀kọ́ Gíga ti Iṣẹ́ Àgbẹ̀, Ilé-ẹ̀kọ́ fún Àwọn Ẹ̀kọ́ Ìṣẹ̀dá Ohun Ọ̀gbìn Molecular, àti Ilé-ẹ̀kọ́ fún Ìṣẹ́ Àgbẹ̀ Ààyè àti Ìwádìí Ìṣẹ̀dá Ohun Ọ̀gbìn, Yunifásítì Chiba, Japan. Àwọn ohun tí ó nífẹ̀ẹ́ sí nínú ìwádìí rẹ̀ ni ìbísí ìbálòpọ̀ àti ìdàgbàsókè ìbálòpọ̀ igi àti ìmọ̀-ẹ̀rọ nípa ohun ọ̀gbìn. Iṣẹ́ rẹ̀ dá lórí òye àwọn ìlànà ìbísí ìbálòpọ̀ àti ìyàtọ̀ sẹ́ẹ̀lì igi nípa lílo onírúurú ètò transgenic. Ó ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwé ní ​​àwọn ẹ̀ka wọ̀nyí, ó sì jẹ́ ọmọ ẹgbẹ́ Japan Society of Plant Biotechnology, Botanical Society of Japan, Japanese Plant Breeding Society, Japanese Society of Plant Physiologists, àti International Society for the Study of Plant Sexual Reproduction.
Iyatọ ti awọn sẹẹli transgenic laisi lilo ita ti awọn homonu: ikosile ti awọn jiini endogenous ati ihuwasi ti awọn phytohormones
Àwọn òǹkọ̀wé náà kéde pé ìwádìí náà wáyé láìsí àjọṣepọ̀ ìṣòwò tàbí ti ìnáwó tí a lè túmọ̀ sí ìforígbárí àǹfààní.
Àkíyèsí: AAAS àti EurekAlert kò ní ẹ̀bi fún ìpéye àwọn ìròyìn tí a tẹ̀ jáde lórí EurekAlert! Lílo ìwífún láti ọwọ́ àjọ tí ó ń pèsè ìwífún náà tàbí nípasẹ̀ ètò EurekAlert.