Capítulo
X: tercer pago / tamaño
Otra
tendencia de la agricultura es la de generar cereales cada vez más productivos,
con semillas más grandes, más pesadas, más nutritivas y en mayor cantidad. En
el caso del arroz ha generado dos tipos de grano en función de su aspecto: (1)
pequeños y rechonchos o (2) largos y delgados. Dos tipos de grano surgidos
desde las pequeñas, delgadas y oscuras semillas de Oryza rufipogon (ref. 54). Los
científicos han trabajado arduamente para comprender las bases genéticas que
crean cada tipo de grano, en ese sentido se ha avanzado mucho y se han
descubierto muchísimos genes implicados, sin embargo los mismos científicos
reconocen que queda mucho trabajo por hacer, de hecho la función específica de
la mayoría de dichos genes todavía resulta desconocida (ref. 23).
Por
ello en este capítulo solo se darán unas breves pinceladas. Uno de los genes
que controlan el tamaño del grano es «grain size 3», alias «GS3», del cuál que
existen dos alelos: el «alelo C» (propio de la versión silvestre y de granos
pequeños) y el «alelo A» (exclusivo de cultivadas y de grano alargado y fino).
Ambos alelos se diferencian en una mutación llamada C165A (ref. 54). El «alelo C»,
presente en plantas silvestres y muchas variedades cultivadas, sintetiza una
proteína cuya función es regular el tamaño del grano de arroz reprimiendo su
desarrollo. Es otro factor de transcripción y su mensaje es: ¡detened el
crecimiento del grano!, manteniendo inactivos los genes que hacen crecer el
grano. De hecho, una excesiva proteína del «alelo C» produce plantas más
pequeñas y de granos muy reducidos (ref. ref. 37)
.
https://lacienciaysusdemonios.com/2014/01/16/huerto-evolutivo-11-arroz-evolucion-domesticacion-origen/
الإتجاه العام في الزراعة هو
الحصول على بقوليات منتجة كل مرة أكثر، ذات حبوب أكبر، أكثر وزناً، أكثر قيمة
غذائية وبكميات كبيرة. في
حالة الأرز، لدينا نوعين من الحبوب تبعا لشكلها: نوع قصير وسمين ونوع طويل ونحيف.
ظهر النوعان القصير والطويل والحبوب غامقة اللون من النوع Oryza
rufipogon
(مرجع 54). عمل العلماء، بجهد هائل، لفهم القواعد الوراثية، التي تخلق كل نوع من تلك
الحبوب، وقد تقدموا كثيراً في هذا المضمار واكتشفوا الكثير من الجينات المسؤولة عن
هذا، مع ذلك، يعترف ذات العلماء بأنه تبقى الكثير أمامهم للعمل والفهم، حيث لا تزال
الوظيفة النوعية لغالبية تلك الجينات مجهولة حتى الآن (مرجع 23).
التنوُّع الهائل بحجم حبة الأرز، بطول يتراوح من 3 إلى 11 ميليمتر وعرض يتراوح من 1.2 إلى 3.8 ميليمتر. مرجع 23
لهذا، سيجري تقديم القليل من
المعلومات بهذا الفصل. أحد الجينات، التي تتحكم بحجم الحبوب هو grain
size،
أليلات GS3، بينها الأليلين alelo
C
(خاص بالنسخة البرية والحبوب الصغيرة) والأليل alelo
A
(حصري بالنسخة المزروعة والحبوب الطويلة والنحيفة). يختلف الأليلان بسبب طفرة تسمى
C165A (مرجع 54). يساهم الأليل alelo
C،
الحاضر في النباتات البرية وكثير من الأنواع المزروعة، بتركيب بروتين، يعمل على
تنظيم حجم الحبوب عبر إيقاف نموها. هو عامل نسخ آخر، ورسالته هي: إيقاف نمو
الحبة!، الحفاظ على تثبيط الجينات المسؤولة عن نمو الحبوب. عملياً، ينتج الكثير من
البروتين للأليل alelo C نباتات أقصر وحبوب مختزلة الحجم أكثر (مرجع 37).
مع هذا، يملك الأليل alelo
A
طفرة هي C165A. تشكل تلك الطفرة علامة توقف، بكلمات أخرى، تسبب بإيقاف البروتين
لعملية تصنيعه قبل انتهائها. كتبعة لهذا، تمتلك النباتات مع الأليل alelo
A
بروتين أقل بنسبة 25% من النوع الأصلي. فهذا البروتين غبر الناجز غير نافع،
ولهذا، لا يتمكن من إرسال إشارة إيقاف النمو في الحبوب. وكتبعة لهذا، تنمو حبوب
الأرز لأكثر من الحد العادي (مراجع 10 و54).
يتطابق الأليل alelo
A
في سلالات "الياباني"، و"يُشير"، بالنسبة لبعض العلماء، أنه
يثبت "الأصل الوحيد" للأرز.
بالنسبة للمدافعين عن "الأصل
المزدوج"، يستلزم هذا تهجين للأليل alelo
A
ليعبر إلى السلالة "اليابانية" وسيعبر إلى السلالة "الهندية"
عبر التهجين (مرجع 54). هذا الوضع مماثل بالنسبة للجين SW5 (مختصر seed
width on chromosome 5)، حيث خلقت خسارة مادة وراثية أليلاً عاجزاً عن إيقاف نمو الحبوب
(مرجع 49).
الطفرة C165A الحاضرة في الأليل A للجين GS3 ويولّد رسالة إنهاء تركيب بروتين، لهذا، يتركب بروتين GS3 غير كامل وغير قادر على وقف نمو الحبوب
جين آخر هام، هو الجين GS5، رغم
امتلاكه لقصة أخرى. كذلك، يتدخل في ضبط حجم الحبوب، لكن، بشكل معاكس لما مرّ معنا
أعلاه، فهو جين معزّز لنمو حجم الحبوب. لكن، هذه المرة، تركزت الفروقات بين أنواع
مزروعة من الحبوب القصيرة بمواجهة حبوب طويلة. لدى جميع الجينات منطقة تسمى
منطقة نشطة. هذه المنطقة عبارة عن نوع من الشيفرة الواقعة أول كل جين، إنها كمدرج هبوط للبروتينات، فيما لو يتعرف بروتين مناسب على المنطقة النشطة
المناسبة، فسيهبط عليها وسيلتصق بالجين. يسمح هذا الاتحاد بين الجين والبروتين بأن
يعبر الجين (مع أنه في حالات أخرى، يعمل بالعكس تماماً).
في حالة الجين GS5، لدى أنواع محددة
مزروعة تلك المنطقة النشطة بحالة متغيرة. كتبعة لهذا، لا تتمكن البروتينات
المناسبة من "رؤية" المدرج، وبالتالي، لن يتمكن هذا الجين من العمل،
وكتبعة لهذا، لن يركب البروتينات التي تعزز نمو الحبوب، وكتبعة لهذا، ستصير الحبوب
أقصر. لهذا، لوحظ بأن أنواع الأرز، التي تحوي منطقة نشطة بالجين GS5 متطفرة، تحوي
القليل من البروتينات GS5 النشطة، وعلى
اعتبار أن هذا البروتين يزيد حجم الحبوب، فقد قلّ حجم حبوب تلك الأنواع من الأرز (مرجع
33).
في بعض الأنواع المزروعة، لدى الجين GS5 منطقة حركية متغيرة، ويساهم هذا بعدم تشجيع تركيب الرنا المرسال بذات الجين، وبالتالي، لا يُصنَّع عامل النسخ الموافق، وكنتيجة لهذا، لا يحدث نموّ بالحبوب
قد يهمكم الإطلاع على مواضيع ذات صلة
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق