دانشگاه لنگستون در تحقیقات Daylily برتر است


زنجبیل عضوی از گونه Hemerocallis است و در هر ایالت و اگر نگوییم همه مناطق جهان کشت می شود. علیرغم تاریخچه غنی زیست محیطی، تغذیه ای، دارویی و تحقیقاتی آن، اقتصاد دیلی به طور عمده حول زیبایی گل های آن تکامل می یابد. تنوع و پیچیدگی رنگ های آن در بین محصولات زینتی بی نظیر است. با حمایت NIFA، دانشگاه لنگستون در اوکلاهاما تنها و بزرگترین ذخایر ژنتیکی بیش از 250 رقم روزانه را ایجاد کرده است که بیشتر آنها نیمه همیشه سبز هستند.

چالش ها
زیبایی گل که سنگ بنای اقتصاد روزانه است، تنها 24 ساعت دوام می آورد، زیرا ژن های مرگ برنامه ریزی شده مستعد کشتن دقیق گل در پایان این دوره، در شرایط استاندارد هستند. برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده بازار، تکنیک های کشت سلولی و بافتی به طور فزاینده ای برای اهداف تجاری در روز استفاده می شود.

بسیاری از کشاورزان، علاقه مندان و برخی از پرورش دهندگان شکایت کرده اند که فنوتیپ های ادعایی گیاهان تولید شده در کشت بافت با والدین متفاوت است. این امر شک و تردید فزاینده ای را نسبت به فناوری های کشت بافت ایجاد کرده است که تا حد زیادی مانع بهبود این محصول با استفاده از فناوری های مدرن می شود. بازتولید اکثر پروتکل‌های ریزازدیاد روزانه دشوار است، که کاربردهای تجاری و تحقیقاتی گسترده آن را محدود می‌کند.

راه حل
این طرح اجرای اقدامات کافی برای رسیدگی به این چالش ها به طور موثرتر است که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • پروتکل‌های ریزازدیادی قابل تکرار برای اندام خاص را توسعه دهید.
  • تعداد، ساختار و عملکرد ژن‌های دخیل در از بین بردن سلول‌های گل را ظرف 24 ساعت پس از گلدهی تعیین کنید.
  • توسعه ارقام اصلاح‌شده ژنتیکی (GM) با ادغام پروتکل‌های ریزازدیادی تکرارپذیر خاص اندام با ژن‌های مرگ خاموش.
  • ارقام GM را در برنامه های اصلاحی ادغام کنید تا ارقام انبوه با دوره گلدهی طولانی تری ایجاد کنید.

رویکرد پژوهشی دانشگاه لنگستون برای مقابله با چالش ها
دانشکده کشاورزی و علوم کاربردی دانشگاه لنگستون، از طریق برنامه گرنت ایوانز-آلن که توسط موسسه ملی غذا و کشاورزی USDA تامین می شود، در حال انجام تحقیقاتی برای رسیدگی به چالش ها در سه مرحله است:

  • فاز 1 – پروتکل‌های ریزازدیادی کارآمدتری را توسعه دهید که منجر به فنوتیپ‌های واقعی به والدین می‌شود.
  • فاز 2 – تعیین تمام یا اکثر ژن های دخیل در مرگ برنامه ریزی شده 24 ساعته سلول های گل.
  • فاز 3 – محصولات فازهای 1 و 2 را برای توسعه گیاهان تراریخته که گل هایی را تولید می کنند که بیش از 24 ساعت تا چند روز دوام می آورند ادغام کنید. این امر باعث افزایش ارزش تحقیقاتی و اقتصادی محصول می شود. محصولات فاز 3 در برنامه های اصلاح نباتات برای کاربردهای طولانی مدت ادغام خواهند شد.

اثرات منتخب تحقیق پروژه

  • دانشگاه لنگستون تنها و بزرگترین ذخایر ژنتیکی با بیش از 250 رقم که بیشتر آنها نیمه همیشه سبز هستند در اوکلاهما ایجاد کرده است.
  • نتایج این باور غلط را در میان بسیاری از کشاورزان و برخی از پرورش دهندگان مبنی بر اینکه فناوری های کشت بافت باعث از بین رفتن فنوتیپ های والدین در فرزندان می شود، رد می کند. این تحقیق نشان می‌دهد که کاربرد مناسب فناوری‌های کشت بافت منجر به نتایج مورد انتظار می‌شود که در آن فنوتیپ‌های والدین به طور صادقانه در فرزندان تکثیر می‌شوند.
  • برنامه تحقیقاتی روزانه لنگستون روشهای ریزازدیادی را با موفقیت توسعه داده است که گیاهان جدیدی را در تمام اندامهای گیاهی محصولات استاندارد از جمله ریشه، ساقه، اندام گل و براکت القا می کند.
  • نتایج نشان می‌دهد که پروتکل‌های توسعه‌یافته با استفاده از ساقه، براکت و جوانه گل به‌عنوان ریزنمونه‌های اصلی مؤثرترین و به‌طور مداوم در شرایط اتاق تکرار می‌شوند.
  • نتایج تحقیق همچنین برای اولین بار نشان می دهد که وقتی یک جوانه گل کامل به عنوان ریزنمونه اولیه استفاده می شود، اندام زایی ساقه به طور کاهشی از ناحیه تخمدان به سمت نوک پرینث توسعه می یابد.
  • اهداف تحقیقاتی کوتاه مدت پس از تعیین ژن گل شامل توسعه گیاهان اصلاح شده ژنتیکی (GM) با استفاده از تحول ژنتیکی و فناوری‌های CRISPR-Cas 9 است. ژنوتیپ های GM حاصل در برنامه های اصلاح نباتات در لنگستون و همچنین در سایر موسسات آموزش عالی معرفی خواهند شد.

اکثر کشاورزان اوکلاهاما که از طریق فعالیت‌های خدمات توسعه لنگستون در سخنرانی‌های دکتر ماتند در مورد تحقیقات روزانه شرکت کرده‌اند، ابراز امیدواری کرده‌اند و علاقه بیشتری به محصول دارند، به‌ویژه پس از شنیدن امکان توسعه آتی ارقام با طول عمر طولانی‌تر گل‌ها.
برای اطلاعات بیشتر با دکتر کانیند متند به آدرس kmatand@langston.edu تماس بگیرید.

برای اطلاعات بیشتر:
وزارت کشاورزی آمریکا
2791 202 720 1+
askusda@usda.gov
www.usda.gov



منبع