สล็อตแตกง่าย นักวิทยาศาสตร์จีนสร้างลำดับจีโนมข้าวสาลีคุณภาพสูง

สล็อตแตกง่าย นักวิทยาศาสตร์จีนสร้างลำดับจีโนมข้าวสาลีคุณภาพสูง

สล็อตแตกง่าย ข้าวสาลีขนมปัง ( Triticum aestivum L. ) ให้อาหารแก่ประชากรมนุษย์มากกว่า 35 เปอร์เซ็นต์ และให้แคลอรีและโปรตีนประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ที่มนุษย์บริโภค เป็นพืชที่มีความสำคัญระดับโลก เนื่องจากสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพอากาศที่หลากหลายและคุณภาพเมล็ดพืชที่ดีขึ้นสำหรับ การผลิตแป้งขนมปังเนื่องจากลักษณะโพลีพลอยดีที่ซับซ้อน (hexaploid ที่มี A, B และ D สามจีโนมย่อย) 

ขนาดจีโนมขนาดใหญ่ (17 Gb) การวิเคราะห์ทางพันธุกรรม

และหน้าที่ของข้าวสาลีจึงเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่ง

จีโนม A มีต้นกำเนิดมาจากข้าวสาลี einkorn Wild einkorn  Triticum urartu  ที่มีขนาดจีโนมประมาณ 5 Gb เป็นจีโนมพื้นฐานของข้าวสาลีขนมปังและข้าวสาลีโพลิพลอยดีอื่นๆ มันมีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการของข้าวสาลี การเพาะปลูก และการปรับปรุงพันธุกรรม

เพื่อแสดงโครงสร้างจีโนมของข้าวสาลี ทีมวิจัยจีโนมข้าวสาลีของ State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences ร่วมมือกับ Genomic Sequencing and Analysis Laboratory ของสถาบัน BGI Shenzhen และ Keygene ในเนเธอร์แลนด์ ได้สร้างลำดับจีโนมคุณภาพสูงของ  T. urartu  โดยการรวมการจัดลำดับ BAC-by-BAC การจัดลำดับปืนลูกซองทั้งจีโนมแบบเรียลไทม์ของโมเลกุลเดี่ยวและเทคโนโลยีการทำแผนที่ยุคหน้า

นักวิทยาศาสตร์ได้ผลิตโครโมโซมขนาดเท่าโครโมโซมเจ็ดตัว ทำนายยีนที่มีการเข้ารหัสโปรตีน 41,507 ยีน และนำเสนอแบบจำลองวิวัฒนาการของ   โครโมโซมT. urartu

จากนั้นพวกเขาพบว่าความสอดคล้องกันเกิดขึ้นจากการทำซ้ำของจีโนมในสมัยโบราณใน  T. urartu  ถูกรบกวนอย่างมากเนื่องจากมีการขยายองค์ประกอบที่เคลื่อนย้ายได้อย่างกว้างขวางและการสูญเสียยีนอย่างกว้างขวางเมื่อเทียบกับข้าว ข้าวฟ่าง และแบรคีโพเดียม

การวิเคราะห์เปรียบเทียบกับจีโนมย่อย A, B และ D ของข้าวสาลีขนมปังยังแสดงให้เห็นว่ารูปแบบโครงสร้างโครโมโซมขนาดใหญ่สี่รูปแบบเกิดขึ้นระหว่างวิวัฒนาการของข้าวสาลี

การวิเคราะห์จีโนมของประชากรเปิดเผยว่า  การภาคยานุวัติ T. urartu  จาก Fertile Crescent ก่อให้เกิดกลุ่มที่แตกต่างกันสามกลุ่มโดยมีการปรับตัวที่แตกต่างกันไปตามระดับความสูงและความเครียดทางชีวภาพ เช่น โรคราแป้ง

ลำดับจีโนมของ  T. urartu  ให้การอ้างอิงซ้ำสำหรับการวิเคราะห์จีโนมข้าวสาลี polyploidy และเป็นทรัพยากรอันมีค่าสำหรับการศึกษาวิวัฒนาการของจีโนมและการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในข้าวสาลีและหญ้าที่เกี่ยวข้องอย่างเป็นระบบ สัญญานี้จะช่วยอำนวยความสะดวกในการค้นพบยีนที่แสดงถึงลักษณะที่สำคัญสำหรับการปรับปรุงพันธุกรรมของข้าวสาลี เพื่อตอบสนองความท้าทายในอนาคตของความมั่นคงด้านอาหารของโลกและการเกษตรที่ยั่งยืน

ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในบทความเรื่อง  Nature  โดยมีชื่อว่า “ลำดับจีโนมของบรรพบุรุษของข้าวสาลี A subgenome  Triticum urartu”

ในขณะที่เกือบทุกคนสามารถเห็นพ้องต้องกัน

เกี่ยวกับความสำคัญของการรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรม สิ่งที่เราเป็นอยู่ในปัจจุบันและวิธีที่เราทำนั้นอาจเป็นข้อขัดแย้งอย่างมาก — ขับเคลื่อนด้วยความปรารถนา ความกลัว เงินดอลลาร์ การเมือง และความเชื่อ 

ความหลากหลายของพืชประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์อยู่ภายใต้การคุกคามจากความเสื่อมโทรมของแหล่งที่อยู่อาศัย ชนิดพันธุ์ที่รุกราน และการใช้ประโยชน์มากเกินไป ตามรายงานของ Crop Trust

ตัวแทนจากมูลนิธิบิลและเมลินดา เกตส์ เคยกล่าวไว้ว่า: “ไม่มีความมั่นคงทางอาหารเกิดขึ้นได้หากปราศจากหลักประกันพื้นฐานสำหรับการผลิตอาหารของเราก่อน — ความหลากหลายทางพันธุกรรมของทุกพืชผล…”

ทุกประเทศต่างพึ่งพาซึ่งกันและกันสำหรับสารพันธุกรรมพืชที่สำคัญ

จนถึงปัจจุบัน มีความพยายามที่จะสร้างกรอบการทำงานเพื่อรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรม หนึ่งคือพิธีสารนาโกย่าและอีกประการหนึ่งคือสนธิสัญญาระหว่างประเทศว่าด้วยทรัพยากรพันธุกรรมพืชเพื่ออาหารและการเกษตร (ITPGRFA) ในบทความนี้เราจะเน้นที่ส่วนหลัง สนธิสัญญาก่อตั้งขึ้นภายใต้การอุปถัมภ์ขององค์การอาหารและการเกษตรแห่งสหประชาชาติ สนธิสัญญามีผลใช้บังคับเมื่อวันที่ 29 มิถุนายน พ.ศ. 2547 โดยได้รับคำแนะนำจากหน่วยงานกำกับดูแลที่ประกอบด้วยผู้แทนจากคู่สัญญาทุกฝ่าย

กรอบการทำงานของสนธิสัญญา

สนธิสัญญากำหนดให้บรรลุผลสามสิ่ง ประการแรก มีวัตถุประสงค์เพื่อดูแลการอนุรักษ์ทรัพยากรพันธุกรรมพืชเพื่ออาหารและการเกษตร ประการที่สอง ทรัพยากรพันธุกรรมควรใช้ในลักษณะที่ยั่งยืน และประการที่สาม ควรมีการจัดการการเข้าถึงและการแบ่งปันผลประโยชน์ สนธิสัญญายังตระหนักด้วยว่าเกษตรกรมีส่วนทำให้เกิดความหลากหลายของพืชผลที่เลี้ยงโลก ดังนั้นจึงทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าผู้รับแบ่งปันผลประโยชน์ที่ได้รับจากการใช้สารพันธุกรรมเหล่านี้ สล็อตแตกง่าย