URBANA, बीमार। - वैज्ञानिक जल-प्रपात और पामर ऐमारैंथ में दुर्बलता के लिए जीन खोजने के करीब पहुंच रहे हैं, अमेरिका में सबसे अधिक परेशानी वाले दो कृषि खरपतवार हैं।
जीन ढूंढने से खरपतवारों के लिए नए "जेनेटिक नियंत्रण" तरीके सक्षम हो सकते हैं, जो कई स्थानों पर, अब शाकनाशियों का जवाब नहीं देते हैं।
"अगर हम जानते थे कि कौन सा जीन दुर्भावना को नियंत्रित करता है और हम उन जीनों को आबादी के भीतर प्रसार कर सकते हैं, तो खेत में हर पौधा कुछ पीढ़ियों के बाद एक पुरुष होगा, और सैद्धांतिक रूप से, जनसंख्या दुर्घटनाग्रस्त हो जाएगी," पैट ट्रानेल, प्रोफेसर और सहयोगी प्रमुख कहते हैं में फसल विज्ञान विभाग पर यूनिवर्सिटी ऑफ इलिनोइस और में एक अध्ययन पर लेखक का नेतृत्व न्यू Phytologist.
ट्रानेल और उनके सहयोगियों ने पहले पुरुष जीनोमिक क्षेत्र से जुड़े आणविक मार्करों की पहचान की थी। उपरांत अनुक्रमण पुरुष मातम जीनोम दोनों प्रजातियों के लिए, शोधकर्ता उन मार्करों का उपयोग नर-विशिष्ट क्षेत्र में शून्य करने में सक्षम थे। अब, वे अपना लक्ष्य खोजने के 120 से 150 जीन के भीतर हैं।
"हमें विश्वास है कि उन 120 या तो जीनों में से अधिकांश शायद कुछ भी नहीं कर रहे हैं। यह केवल सामान है जो जीनोम के उस क्षेत्र में जमा हुआ है, ”ट्रैनेल कहते हैं। "अगर मुझे अनुमान लगाना होता, तो मैं कहता कि शायद उनमें से 10 वास्तव में कुछ प्रासंगिक कर रहे हैं।"
इन खरपतवारों में लिंग से संबंधित जीन को नीचे ले जाने से नियंत्रण के लिए व्यावहारिक मूल्य हो सकता है, लेकिन अध्ययन में डायोसी की घटना पर भी प्रकाश डाला गया है - अलग-अलग व्यक्तियों पर पुरुष और महिला यौन अंग - अधिक सामान्यतः। जानवरों के विशाल बहुमत द्वैध हैं, लेकिन पौधों में यह दुर्लभ है। फूलों के 90% से अधिक पौधों में एक ही व्यक्ति पर दोनों यौन अंग होते हैं, और अक्सर एक ही फूल के भीतर।
वाटरहेम और पामर ऐमारैंथ, हालांकि, डिओसियस हैं।
Dioecy का अर्थ है कि एक पौधे के लिए आत्म-परागण करना असंभव है; इसके बजाय, मादा युग्मकों को दूसरे पौधे से नर पराग द्वारा निषेचित किया जाना चाहिए। जनसंख्या में आनुवंशिक विविधता सुनिश्चित करने के लिए यह एक अच्छी बात है। और यह संभावना है कि वाटरहैम्प और पामर ऐमारैंथ ने कई जड़ी-बूटियों के हानिकारक प्रभावों को दूर करने में कितना सफल बनाया है।
“आज तक, वॉटरहेम और पामर ऐमारैंथ ने क्रमशः सात और आठ मोड में फैले हर्बिसाइड्स के प्रतिरोध का विकास किया है। इन सभी प्रतिरोध लक्षणों को व्यक्तियों के भीतर मिश्रित और मिलान किए जाने पर द्वैध प्रजनन परिणाम होता है। इस मिश्रण ने दोनों प्रजातियों की आबादी को कई हर्बिसाइड प्रतिरोधों को संयोजित करने की अनुमति दी है, जिससे कुछ प्रभावी हर्बिसाइड विकल्पों के साथ उत्पादकों को छोड़ दिया जाता है, ”ट्रानिक कहते हैं।
पौधों में डायोक्सी की दुर्लभ घटना को समझने से वैज्ञानिकों को यह पता लगाने में मदद मिल सकती है कि प्रत्येक माता-पिता से कैसे लक्षण प्राप्त होते हैं, और यह समझने के लिए कि घटना कैसे विकसित होती है।
जानवरों के विपरीत, जिसमें डायोकी को सिर्फ एक बार विकसित होने के लिए माना जाता है, वैज्ञानिकों का मानना है कि पौधों में डायोकी कई बार विकसित हुआ है। और, ट्रानेल के अध्ययन के अनुसार, यह जलपक्षी और पामर ऐमारैंथ में स्वतंत्र रूप से विकसित हुआ प्रतीत होता है, दो बहुत ही करीबी प्रजातियों में।
"मैं यह कहने के लिए तैयार नहीं हूं कि हम पूरी तरह से जानते हैं कि वे अलग-अलग विकसित हुए हैं, लेकिन हमें मिली सभी जानकारी उस विचार का समर्थन करती है। ट्रानेल कहते हैं, 120-150 जीनों में से केवल दो ही प्रजातियों में से एक-दूसरे के समान थे। ”
उन साझा जीनों में से एक, फ्लोरिगन, पौधों को फूलों की शुरुआत करके दिन की लंबाई का जवाब देने में मदद करता है। ट्रैनल को अभी तक यह नहीं पता है कि क्या यह फूलों के लिंग का निर्धारण करता है, लेकिन उन्होंने कहा कि यह दोनों प्रजातियों के नर-विशिष्ट वाई क्षेत्र में दिखाया गया है।
"हम निश्चित रूप से नहीं जानते हैं, लेकिन शायद यह महिलाओं की तुलना में पहले पुरुषों के फूल के साथ शामिल है। यह पुरुषों के लिए फायदेमंद हो सकता है क्योंकि तब वे पराग बहाएंगे जब पहली महिलाएं ग्रहणशील हो जाती हैं। इसलिए, यदि वास्तव में, पामर और वाटरहेम ने वास्तव में अलग-अलग डायोक्सी विकसित की है, लेकिन दोनों ने फिटनेस लाभ के लिए फ्लोरिन जीन का अधिग्रहण किया, जो समानांतर विकास का एक अच्छा उदाहरण होगा। "
ट्रानेल नर-विशिष्ट वाई क्षेत्र को दोनों प्रजातियों में संकीर्ण करने की उम्मीद करते हैं और आगे भी उन जीनों को अलग करने के लिए हैं जो दुर्भावना को निर्धारित करते हैं। इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि जिन जीनों की पहचान की जाती है, एक आनुवंशिक नियंत्रण समाधान विकसित किया जाएगा - ट्रानेल को संभवतः इसके लिए उद्योग भागीदारों को आकर्षित करने की आवश्यकता होगी - लेकिन इस तरह के उपकरण का होना उतना दूर नहीं है जितना एक बार था।
लेख, "नर-विशिष्ट वाई-क्रोमोसोमल क्षेत्र वाटरहेम में ()अमरंथस ट्यूबरकुलैटस) और पामर ऐमारैंथ (अमरनाथस पल्मरी), ”में प्रकाशित हुआ है न्यू Phytologist [डीओआई: 10.1111 / nph.17108]। लेखकों में जैकब मोंटगोमरी, डार्सी जियाओमिनी और इलिनोइस विश्वविद्यालय के पैट ट्रानेल और मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर डेवलपमेंटल बायोलॉजी के डिटेल वेगल शामिल हैं। परियोजना द्वारा समर्थित था USDA राष्ट्रीय खाद्य और कृषि संस्थान और मैक्स प्लैंक सोसायटी।
फसल विज्ञान विभाग में है कृषि, उपभोक्ता और पर्यावरण विज्ञान महाविद्यालय पर इलिनोइस खरपतवार विज्ञान.