11:28 م
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : محاضرات في مادة تأقلم النباتات الزهرية
اعداد : استاذ بولعسل معاد
تشمل تكيفات النبات مع الحياة على الأرض تطوير العديد من الهياكل - بشرة طاردة للماء ، وثغور لتنظيم تبخر الماء ، وخلايا متخصصة لتوفير دعم قوي ضد الجاذبية ، وهياكل متخصصة لجمع ضوء الشمس ، وتناوب الأجيال الفردية والمتضاعفة الصبغية ، والأعضاء الجنسية ، جنين متعدد الخلايا محمي بنسيج أبوي ، ونظام نقل وعائي ، وجذور وجذور وشعر جذري ضروري لامتصاص العناصر الغذائية وترسيخ الركيزة . تنظيم التعبير الجيني ضروري من أجل تطور التنوع المورفولوجي ، بما في ذلك إنشاء وإدامة البرامج التنموية المشاركة في تكيفات النبات مع الحياة على الأرض. ومع ذلك ، فإن معرفتنا بالآليات الجينية والجزيئية الكامنة وراء التنوع المورفولوجي وتكيف النبات مع الأرض لا تزال محدودة.
تتميز النباتات المزهرة بتنوع مذهل من الزهور ذات الأشكال والأحجام المختلفة. نشأ هذا التنوع في التكيف مع الانتقاء الذي تفرضه الملقحات المختلفة بما في ذلك النحل والذباب والفراشات والطيور الطنانة والخفافيش أو القوارض. على الرغم من أن العديد من الدراسات قد وثقت أن الملقحات يمكن أن تفرض ضغوط اختيار قوية على الأزهار ، إلا أن فهمنا لكيفية تنويع الأزهار يظل مجزأ. على سبيل المثال ، هل تتكيف الزهرة بأكملها مع الملقِّح ، أم أن بعض أجزاء الزهرة فقط تتطور لتناسب الملقِّح بينما قد تظل أجزاء الزهرة الأخرى دون تغيير؟
في دراسة حديثة ، قام العلماء حول Agnes Dellinger من قسم علم النبات وأبحاث التنوع البيولوجي من جامعة فيينا بفحص زهور 30 نوعًا من مجموعة نباتات استوائية (Merianieae) من جبال الأنديز. يقول ديلينجر: "كل نوع من هذه الأنواع النباتية قد تكيف مع التلقيح بواسطة النحل أو الطيور أو الخفافيش أو القوارض". باستخدام التصوير المقطعي المحوسب عالي الدقة بالأشعة السينية ، أنتج فريق البحث نماذج ثلاثية الأبعاد لهذه الزهور واستخدموا طرقًا هندسية شكلية لتحليل الاختلافات في شكل الزهرة بين الأنواع ذات الملقحات المختلفة.
يمكن للباحثين إظهار أن أشكال الزهور قد تطورت في التكيف مع الملقحات المتميزة ، لكن تطور شكل الزهرة لم يكن متجانسًا عبر الزهرة. على وجه الخصوص ، تكيفت الأعضاء العقيمة المبهرجة للزهور (البتلات) مع الملقحات المختلفة بسرعة أكبر من بقية الزهرة: تطورت الأعضاء التناسلية بشكل أبطأ. ويخلص ديلينجر إلى أن "هذه الدراسة هي من بين أولى الدراسات التي تحلل شكل الزهرة ثلاثية الأبعاد بالكامل ، وسيكون من المثير أن نرى ما إذا كانت نمط الأزهار التطورية المماثلة موجودة في مجموعات نباتية أخرى".
لعقود من الزمان ، كان علماء الوراثة التطورية يشرحون الجينات والمسارات الجينية المشاركة في تطور الأزهار في الأنواع النموذجية في البيئات المختبرية. في الوقت نفسه ، قام علماء الأحياء التطورية بالتحقيق في التباين الجيني في المجموعات الطبيعية كوسيلة لفهم البنية الجينية الكامنة وراء تطور وتطور السمات التكيفية (= النمط الظاهري المفيد الموروث) . خطوتنا التالية هي تحديد التغيرات الجينية التي تحدث بشكل طبيعي والتي تؤثر على الأنماط الظاهرية ذات الصلة بيئيًا وكيف يعمل الانتقاء الطبيعي على تلك الأنماط الظاهرية لمنح التطور التكيفي. في حين أن الشبكات الجينية الأساسية غالبًا ما يتم حفظها عبر سلالات النبات ، فإن الجينات التي تم تحديدها لتكون مهمة في تنظيم التغيرات المظهرية للنباتات من النوع البري والنباتات الطافرة في الأنواع النموذجية قد لا تترجم إلى أنواع التغيرات الجينية والظاهرية التي يتم اختيارها وتؤثر على البقاء و اللياقة الإنجابية في ظل الظروف البيئية الطبيعية. بالإضافة إلى ذلك ، ينتج عن تعدد الصيغ الصبغية المتفشي في المجموعات الطبيعية نسخ جينية مكررة يمكن أن تخضع للاختيار التفاضلي وتسمح بظهور التناوب الزماني والموضعي في الشبكات الجينية ، مما يمنح أنماطًا ظاهرية جديدة يمكن أن يعمل الاختيار بناءً عليها.
أظهرت أعداد كبيرة من الدراسات المقارنة أن التغييرات في أنماط التعبير عن الجينات التنموية مرتبطة بتطور الأنماط الظاهرية المورفولوجية . تكمن هذه البيانات في أساس نهج "الجين المرشح" ، حيث يُفترض أن تكون الجينات التي يتم تحديدها وظيفيًا لتسبب أنماطًا ظاهرية معينة عند حدوث طفرة مسؤولة عن تغيرات نمطية مماثلة أثناء التطور. يتطلب هذا النهج افتراضين: الأول هو أن الجينات وشبكات تنظيم الجينات (GRNs) المسؤولة عن العمليات التنموية يتم حفظها على مسافات تطورية كبيرة. والثاني هو أن التغييرات في تنظيم هذه الجينات ، مما يؤدي إلى تغيير أنماط التعبير الزماني والمكاني ، تؤثر على النمط الظاهري وبالتالي فهي مسؤولة عن الاختلافات الثابتة في مورفولوجيا الكائن الحي. ....
-------------------
--------------------------------
ليست هناك تعليقات: