Newswise — Regeneracja pędów u roślin jest kluczowa dla inżynierii genetycznej, ale znacznie różni się w zależności od genotypu, co stanowi wyzwanie dla biotechnologii roślin. W szczególności borówka amerykańska wykazuje znaczące różnice w zdolności regeneracji, co wpływa na wydajność technik hodowli i transformacji. Zrozumienie mechanizmów molekularnych stojących za tymi różnicami jest niezbędne do opracowania bardziej efektywnych systemów regeneracji. W oparciu o te wyzwania kluczowe jest przeprowadzenie dogłębnych badań w celu opracowania bardziej efektywnych systemów regeneracji.

Naukowcy z Uniwersytetu w Kioto poczynili postępy w tej dziedzinie, a ich odkrycia (DOI: 10.1093/hr/uhae114) zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Badania ogrodnicze 22 kwietnia 2024 r. Ich praca przedstawia porównawczą analizę transkryptomu, która rzuca światło na czynniki genetyczne wpływające na regenerację pędów u borówki wysokiej.

Badanie skupiło się na dwóch odmianach borówki wysokiej: 'Blue Muffin’ (BM) o wysokiej szybkości regeneracji i 'O’Neal’ (ON) o niskiej szybkości regeneracji. Porównawcza analiza transkryptomu wykazała, że ​​BM wykazywał wyższą ekspresję genów sygnalizacyjnych auksyny i kluczowych czynników transkrypcyjnych, takich jak VcENHANCER OF SHOOT REGENERATION (VcESR) i VcWUSCHEL (VcWUS), w porównaniu do ON. Zastosowanie egzogennej auksyny dodatkowo zwiększyło regenerację i ekspresję genów w BM. Nadmierna ekspresja WcESR w BM doprowadziło do regeneracji pędów nawet przy braku fitohormonów, co wskazuje na jego znaczącą rolę w promowaniu regeneracji. Odkrycia te podkreślają krytyczne ścieżki molekularne i czynniki genetyczne przyczyniające się do większej zdolności regeneracji BM, oferując nowe spojrzenie na poprawę wydajności regeneracji u borówek i potencjalnie innych upraw ogrodniczych.

Dr Hisayo Yamane, główny badacz, stwierdził: „Nasze odkrycia rzucają światło na genetyczną podstawę regeneracji pędów u borówek, dostarczając cennych spostrzeżeń, które można wykorzystać do ulepszenia technik inżynierii genetycznej. Badania te otwierają nowe możliwości wydajnej transformacji roślin, szczególnie w przypadku gatunków opornych”.

Wnioski z tego badania mają istotne implikacje dla biotechnologii roślin. Dzięki zrozumieniu czynników genetycznych, które wzmacniają regenerację pędów, naukowcy mogą opracować bardziej wydajne protokoły transformacji, przyspieszając programy hodowlane i modyfikacje genetyczne w borówkach. Badania te otwierają drogę do szerszych zastosowań w innych uprawach ogrodniczych, potencjalnie rewolucjonizując dziedzinę biotechnologii roślin.

###

Bibliografia

DOI

10.1093/godz./uhae114

Oryginalny adres URL źródła

https://doi.org/10.1093/hr/uhae114

Informacje o finansowaniu

Niniejsze badanie zostało dofinansowane przez Japońskie Towarzystwo Popierania Nauki (JSPS) KAKENHI (nr 19KK0156) dla HY i RT oraz dotację dla stypendystów JSPS (nr 21J22977) dla MO

O Badania ogrodnicze

Badania ogrodnicze jest czasopismem o otwartym dostępie Uniwersytetu Rolniczego w Nankinie i zajmuje pierwsze miejsce w kategorii Ogrodnictwo w Journal Citation Reports ™ firmy Clarivate, 2022. Czasopismo zobowiązało się do publikowania oryginalnych artykułów badawczych, recenzji, perspektyw, komentarzy, artykułów korespondencyjnych i listów do redakcji związanych ze wszystkimi głównymi roślinami i dyscyplinami ogrodniczymi, w tym biotechnologią, hodowlą, biologią komórkową i molekularną, ewolucją, genetyką, interakcjami międzygatunkowymi, fizjologią oraz powstawaniem i udomowieniem upraw.