science >> Wetenschap >  >> Biologie

Studie suggereert nieuwe doelen voor het verbeteren van het sojaoliegehalte

Jianxin Ma, Purdue University hoogleraar agronomie, heeft ontdekt dat een gen dat de bloei in sojabonen beïnvloedt, ook het gehalte aan zaadolie van het gewas verhoogt. Credit:Purdue Agricultural Communication-foto / Tom Campbell

Wetenschappers die werken aan het verhogen van het gehalte aan sojaolie, hebben de neiging hun inspanningen te concentreren op genen waarvan bekend is dat ze de zaden van de plant beïnvloeden, maar een onderzoek van Purdue University toont aan dat genen die andere plantendelen aantasten meer aandacht verdienen.

Wild-type sojabonen bevatten bloei, een poederachtige substantie afkomstig uit de peul die zaden kan bekleden. Deze eigenschap maakt de zaden minder zichtbaar en wordt verondersteld gunstig te zijn voor hun overleving op lange termijn in natuurlijke omgevingen. Maar de bloei is verrijkt met allergenen en kan bij inname schadelijk zijn voor dieren en mensen. Mensen die sojabonen domesticeerden, selecteerden een natuurlijk voorkomende mutatie die sojabonen laat glanzen door de bloei te elimineren.

"Deze mutatie werd geselecteerd door ongeveer 5 oude boeren, 000 jaar geleden, " zei Jianxin Ma, professor aan de afdeling Agronomie van Purdue. "Dat had een belangrijke stap kunnen zijn voor het domesticeren van soja voor landbouwproductie en menselijke consumptie."

Ma en zijn collega's wilden meer weten over de genetische controle van de bloei in wilde sojabonen. Ze ontdekten dat een enkelvoudig nucleotide-polymorfisme - een verandering van een enkel cytosine (C) naar een thymine (T) in een gen genaamd B1 de bloei van wilde sojabonen elimineert.

Verrassend genoeg, dat is niet alles wat de mutatie deed voor sojabonen.

"We ontdekten dat de mutatie in het B1-gen resulteerde in een aanzienlijke toename van het gehalte aan zaadolie in gecultiveerde sojabonen in vergelijking met het wildtype, " zei mama, wiens bevindingen werden gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Planten . "Het lijkt erop dat de selectie van deze mutatie door boeren essentieel was om van soja een belangrijk oliezaadgewas te maken dat we nu hebben."

Het B1-gen lijkt de biosynthese van olie in zaden niet te beïnvloeden. Echter, de mutatie die leidt tot verlies van bloei verhoogt de activiteit van hoofdregulatoren van oliebiosynthese in het endocarpus van peulen, wat lijkt te resulteren in verhoogde olieaccumulatie in zaden.

De bevindingen tonen aan dat er genetische doelen kunnen zijn buiten degenen die verantwoordelijk zijn voor zaadeigenschappen die het gehalte aan sojaolie kunnen beïnvloeden.

Ma zal doorgaan met het bestuderen van de genetische controle van het zaadoliegehalte, gemedieerd door het B1-gen, in het bijzonder de manieren waarop het interageert met andere genen in een netwerk om de eigenschappen van de peul en het zaad te beïnvloeden.